量子计算优势为何?

1.量子叠加。量子态可同时处于若干种混合之中,本质上来说是一个经典的概率叠加,虽然说可通过不同的测量来得到目标输出,从而具有很小的复杂度,但本身制备此量子态也需要极大的资源。

2.量子纠缠。粒子间的纠缠表明它们相互影响,无法独立。而目前量子纠缠如何使粒子互相作用还尚待研究,也就是对于一个混合态量子系统的纠缠大小、结构等还无法确定,那么如何利用量子纠缠来阐述量子计算的优势?

对于我们大多数人来说,量子计算机并没有太多用处。对于我们大部分时间所执行的任务,量子计算机并没有比传统计算机提供任何真正的优势。


然而,由于其固有的计算复杂性,即使是最强大的经典超级计算机也很难破解某些问题。这是因为有些计算只能靠蛮力来实现,直到找到答案。

q-bit 所表现出的叠加特性可以让超级计算机大幅缩短猜测时间。


那么,什么样的问题需要所有这些耗时的猜测计算?一个例子是模拟原子结构,特别是当它们与其他原子的结构发生化学相互作用时。借助支持原子建模的量子计算机,材料科学领域的研究人员可以创造出用于工程和制造的新化合物。量子计算机非常适合模拟类似的复杂系统,例如经济市场行为、天体动力学等。


在未来量子计算可能有广泛的应用,然而,也有一些量子计算技术有潜在的危害。迄今为止,最常提到的危害就是量子计算机有可能破解目前正在使用的一些强大的加密算法。量子计算机可能会危及大量原本安全的互联网,使敏感的通信容易受到广泛监视。

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页面更新:2024-03-05

标签:量子   优势   复杂度   粒子   原子   强大   结构   计算机   时间   经典

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