三言两语说量子计算

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这些年量子计算机、量子通讯、量子雷达等火遍了网络，但凡带点儿技术性的东西都往量子上扯，甚至有商家大推量子点电视。

著名的物理学家费曼曾经说过一句话，这个世界上没有人真的懂量子力学。科学家尚且如此，普通人更不用说，最多是调侃句“遇事不决，量子力学”。总之就是不明觉厉，虽然不明白你在说什么，但好像很厉害的样子。

那么究竟什么是量子计算呢？这里只提供概念，没有书本上的复杂过程。那些东西多数非专业人士看了都是一头雾水，所以我们只取核心概要。

1、量子是什么？

量子(quantum)即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。

量子是普朗克为了解释黑体辐射的实验现象提出的假设:黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍。

普朗克常数 h=6.62607015 10^（-34） J·s

普朗克常数h不是通过实验观测到的，而是普朗克根据创造性假设计算而来的理论值。

与能量一样，其它物理量如角动量、自旋、电荷等表现出这种不连续的量子化现象。量子化现象主要表现在微观物理世界。

量子是种广泛的概念，而不是一种具体的粒子。量子不是粒子，它是计量能量的最小单位。量子力学认为物质（包括时空）都不是连续的，而 是一份一份的，连电磁波也是一份一份的，即光量子。

关键词: 最小单位

2、波粒二象性

单电子双缝干涉实验

不知道能不能这样理解:波是现象，粒是本质

这样解释应该有助于理解粒子多态特性。

关键词:粒子波动

3、量子力学

量子力学（Quantum Mechanics）是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。

关键词: 微观粒子

4、量子计算

量子计算机依赖出现在自然界的量子力学现象—— 基本上是物质的两种重要状态，名为叠加(superposition)和纠缠(entanglement)。物质的这些状态被用于计算时，有望提升对复杂数据集执行计算的能力。

量子叠加:指一个量子系统可以处在不同量子态的叠加态上。著名的“薛定谔的猫”理论曾经形象地表述为“一只猫可以同时既是活的又是死的”。

薛定谔的猫

量子纠缠:指的是量子粒子之间的相互作用。即使粒子间相隔甚远，它们依然相互作用、相互参照，而不是独立的。

量子纠缠

量子比特可能是-1或1，也就是同时拥有这两个值的属性，这就叫叠加。叠加状态大于两个能级的量子比特被称为量子电码，它可存在于0、1和2等多个态中。

经典比特与量子比特的区别

量子计算机(quantum computer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。

关键词:多态与并行

量子计算机

量子计算机与普通计算机的区别:从某种确定的意义上来说，量子计算机也是一种图灵机。但和传统的机器不同，它的内态是不确定的，它同时可以执行多个指向下一阶段的操作。如果把传统的计算机称为决定性的图灵机（Deterministic Turing Machine, DTM），量子计算机则是非决定性的图灵机（NDTM）。它将具有比传统的计算机大得多的效率。用术语来讲，执行同一任务时它所要求的复杂性（complexity）要低得多。理由是显而易见的，量子计算机执行的是一种并行计算，正如我们前面举的例子，当一个10bits的信息被处理时，量子计算机实际上操作了2^10个态！

——曹天元《上帝掷骰子吗：量子物理神话》

总结:量子计算机就是以量子叠加及纠缠特性实现多态、并行高速计算的新型计算机。

依个人理解抽象总结，仅供参考。