作者seal46825 (Vanish)
看板Physics
標題[問題] 請問我對量子計算的理解正確嗎
時間Mon Feb 26 14:11:48 2018
量子計算與古典計算差別最大的地方就在於
古典計算的單位元 只能是|0>或是|1>
不過在量子計算中 由於量子力學的規則 疊加態
我們可以允許|0>以及|1>同時存在
數學形式如a|0>+b|1>
這就如同薛丁格的貓 兩個態可以同時存在
然後a與b的絕對值平方
就是觀測到該態的機率
另外一個量子計算中的重要特性就是量子糾纏
如果今天我們有兩個量子位元
我們可以使兩個位元產生量子糾纏
如此一來兩個位元的特性變成一個整體的性質 無法被個別描述
例如今天我們透過量子糾纏有兩個態|00>以及|11>
假設我第一個位元測到的是0 那麼第二個位元也必定是0
而兩個位元量子糾纏後 最多可以有四個態
分別是|00>、|01>、|10>以及|11>
如同一個位元的狀況 這些態也可以疊加
也就是今天有兩個量子位元有量子糾纏關係的話
我們可以有四個態同時存在
也就是a|00>+b|01>+c|10>+d|11>
a、b、c、d的絕對值平方就是對應到測量到該態的機率
不過如果在古典計算中
若我們有兩個位元
僅能有四個態的其中一個 如|00>
因此從這個觀點來看
一樣都只有兩個位元
量子計算可以同時對四個態做運算 也就是平行運算
但古典位元僅可以對一個態做運算
假設今天有30個量子位元 量子計算就可以同時運算2^30個態
而古典位元卻只能運算一個態
因此如果位元數越來越多的話
量子計算的運算能力就會比古典運算強越來越多
不過量子計算也是有限制的
因為這麼多個態最後做測量時
只會測到一個態
因此許多算法只會以一定的機率給出正確答案
但是透過重複初始化
運行和測量量子計算機的結果
可以提高獲得正確答案的機率。
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這是我對量子計算的理解
我的背景對那些物理比較理解
但演算方面連古典運算也都完全不懂
因此不知道上述講法是否有錯誤的地方?
還有量子電腦比古典電腦強的地方就是只有平行運算這點嗎?
還是還有其他特性
希望有高手可以賜教!
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1F:推 teddy0819: 沒有錯 繼續去看演算法都是累似的 02/26 23:42
2F:推 power41: 類啦 = = 02/27 09:31
3F:推 teddy0819: 喔對不起打錯字 02/27 10:39
4F:推 CareCynthia: 我記得平行運算只是描述量子計算資訊與傳統不一樣的 03/15 15:52
5F:→ CareCynthia: 一種說法 實際的演算法也不見得就是平行計算那樣 03/15 15:53
6F:→ CareCynthia: 還有|00>|01>|10>|11>四個態是沒糾纏才會同時有的 03/15 15:56
7F:→ CareCynthia: 糾纏的話只會有像是|01>|10>兩種這樣 03/15 15:57