第123章 ，量子計(jì)算機(jī)（第2頁）

“無論是量子并行計(jì)算還是量子模擬計(jì)算，本質(zhì)上都是利用了量子相干性。遺憾的是，我們?cè)趯?shí)際系統(tǒng)中量子相干性很難保持。”

“在量子計(jì)算機(jī)中，量子比特不是一個(gè)孤立的系統(tǒng)，它會(huì)與外部環(huán)境發(fā)生相互作用，導(dǎo)致量子相干性的衰減，即消相干（也稱“退相干”）。因此，要使量子計(jì)算成為現(xiàn)實(shí)，一個(gè)核心問題就是克服消相干?！?/p>

周境波開始緩緩的講解起自己工作當(dāng)中遇到的難題，你需要?jiǎng)e人替你解答疑問，就需要將事情的前因后果全部都慢慢的說清楚，此時(shí)周境波就是這樣。

“為了消除量子消相干，我們采用了無數(shù)種方法，最終我們發(fā)現(xiàn)量子編碼是迄今發(fā)現(xiàn)的克服消相干最有效的方法。”

“而主要的幾種量子編碼方案是：量子糾錯(cuò)碼、量子避錯(cuò)碼和量子防錯(cuò)碼。量子糾錯(cuò)碼是經(jīng)典糾錯(cuò)碼的類比，是目前研究的最多的一類編碼，其優(yōu)點(diǎn)為適用范圍廣，但是缺點(diǎn)是效率不高?！?/p>

周境波降到這里的時(shí)候稍微停下來，讓劉清泉先將前面的東西給吸收一下。

劉清泉聽完周境波的話之后，腦海之中不斷的運(yùn)算著對(duì)方的思路，見多識(shí)廣的劉清泉自然是一下就知道他們遇到了什么問題。

量子計(jì)算機(jī)，顧名思義，就是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的機(jī)器。要說清楚量子計(jì)算，首先看經(jīng)典計(jì)算。經(jīng)典計(jì)算機(jī)從物理上可以被描述為對(duì)輸入信號(hào)序列按一定算法進(jìn)行變換的機(jī)器，其算法由計(jì)算機(jī)的內(nèi)部邏輯電路來實(shí)現(xiàn)。

經(jīng)典計(jì)算機(jī)具有如下特點(diǎn)；其輸入態(tài)和輸出態(tài)都是經(jīng)典信號(hào)，用量子力學(xué)的語言來描述，也即是:其輸入態(tài)和輸出態(tài)都是某一力學(xué)量的本征態(tài)。如輸入二進(jìn)制序列0110110，用量子記號(hào)，即|0110110＞。所有的輸入態(tài)均相互正交。對(duì)經(jīng)典計(jì)算機(jī)不可能輸入如下疊加態(tài)：c1|0110110＞＋c2|1001001＞。

經(jīng)典計(jì)算機(jī)內(nèi)部的每一步變換都演化為正交態(tài)，而一般的量子變換沒有這個(gè)性質(zhì)，因此，經(jīng)典計(jì)算機(jī)中的變換（或計(jì)算）只對(duì)應(yīng)一類特殊集。

相應(yīng)于經(jīng)典計(jì)算機(jī)的以上兩個(gè)限制，量子計(jì)算機(jī)分別作了推廣。量子計(jì)算機(jī)的輸入用一個(gè)具有有限能級(jí)的量子系統(tǒng)來描述，如二能級(jí)系統(tǒng)（稱為量子比特，量子計(jì)算機(jī)的變換（即量子計(jì)算）包括所有可能的么正變換。

因此量子計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)為:量子計(jì)算機(jī)的輸入態(tài)和輸出態(tài)為一般的疊加態(tài)，其相互之間通常不正交；

量子計(jì)算機(jī)中的變換為所有可能的么正變換。得出輸出態(tài)之后，量子計(jì)算機(jī)對(duì)輸出態(tài)進(jìn)行一定的測(cè)量，給出計(jì)算結(jié)果。

由此可見，量子計(jì)算對(duì)經(jīng)典計(jì)算作了極大的擴(kuò)充，經(jīng)典計(jì)算是一類特殊的量子計(jì)算。量子計(jì)算最本質(zhì)的特征為量子疊加性和量子相干性。

量子計(jì)算機(jī)對(duì)每一個(gè)疊加分量實(shí)現(xiàn)的變換相當(dāng)于一種經(jīng)典計(jì)算，所有這些經(jīng)典計(jì)算同時(shí)完成，并按一定的概率振幅疊加起來，給出量子計(jì)算機(jī)的輸出結(jié)果。這種計(jì)算稱為量子并行計(jì)算。

量子計(jì)算機(jī)相比傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)；量子特性在提高運(yùn)算速度、確保信息安全、增大信息容量和提高檢測(cè)精度等方面可能突破現(xiàn)有經(jīng)典信息系統(tǒng)的極限。

一個(gè)250量子比特（由250個(gè)原子構(gòu)成）的存儲(chǔ)器，可能存儲(chǔ)的數(shù)達(dá)2的250次方，比現(xiàn)有已知的宇宙中全部原子數(shù)目還要多。

用量子搜尋算法攻擊現(xiàn)有密碼體系，經(jīng)典計(jì)算需要1000年的運(yùn)算量，量子計(jì)算機(jī)只需小于4分鐘的時(shí)間。

量子密鑰體系采用量子態(tài)作為信息載體，其安全性由量子力學(xué)原理所保證。

基于量子隱形傳態(tài)過程，可以實(shí)現(xiàn)多端分布運(yùn)算，構(gòu)成量子因特網(wǎng)。

……

“你們是不是在為如何提高量子編碼的效率而發(fā)愁？”

對(duì)于量子計(jì)算機(jī)，劉清泉也是一直非常關(guān)注，量子計(jì)算機(jī)雖然看起來好像比量子泡沫炸彈，量子通訊似乎更簡(jiǎn)單一些，但是實(shí)際上，量子計(jì)算機(jī)的功能非常強(qiáng)大，但是它的計(jì)算比起量子通訊和量子泡沫炸彈還要復(fù)雜無數(shù)倍。

量子計(jì)算機(jī)所包涵的技術(shù)本身就包涵了量子通訊技術(shù)和量子泡沫技術(shù)，并且還涉及了無數(shù)的其他相關(guān)新量子技術(shù)，并不是像普通人想象的那樣量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算更簡(jiǎn)單！

ps：推薦一本毫無下限的幻想小說，寫的是所有的幻想人物都突然降臨到了現(xiàn)實(shí)世界，包括小說、漫畫、電影、游戲、神話傳說里的幻想人物，世界因此變得混亂，各種幻想人物的大亂斗就此展開。這本書叫做《全世界大幻想》！(未完待續(xù)。）