什么是量子计算?
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2024-04-26
量子比特还没有一个明确的定义.打个形象的比方,目前我们常用的经典计算机,在提取某个需要解决的问题时,需要把所有可能性列举并验证一遍,才能“找到”正确的信息,这相当于一个拥有双手的人,一个时间段只能做一件事情;而量子并行计算能够直接计算并提取出相应信息,相当于一个拥有2的N次方双手的千手观音,可以同时做2的N次方双手可以做的事情。
后者速度有多快,就取决于N的指数级增加。
带电粒子在磁场中的运动时间用公式t=θ/2π*T=θm/qB计算 质量为m带电量为q的带电粒子(忽略重力)以速度v垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场,洛伦兹力提供向心力 qvB=mv^2/r 轨道半径 r=mv/qB 运动周期T=2πr/v=2πm/qB 带电粒子射出磁场时,速度方向和入射方向的夹角(偏向角)θ 由θ/t=2π/T t=θT/2π=θm/qB 注意:θ单位用弧度制
300000万千米/秒
量子传输现象在刚被发现的时候,甚至直接打击到了爱因斯坦的世界观,量子之间的传输速度,至少比光速高四个数量级,也就是光速10000倍
不过目前对于量子传输的了解还在探索的过程中,而如果说有一天人类掌握了量子传输的技术,那么我们就真的可以实现遨游宇宙的梦想了,探索那些我们未知的答案
想认知量子纠缠的速度,首先来认知一下,我们目前知道的最快速度光速。
我们知道在物理经典力学中,光速是当前认知最快的速度,为 30万公里每秒。地球赤道周长有4万公里。对于光速来说,一秒钟就可以绕行7圈半。速度可以说是非常快。
爱因斯坦曾今指出:“任何物质的速度都无法超越光速。”,因为根据相对论,速度越大,物体的质量就会越大。质量越大,加速需要的能力就越大。当到达光速时,质量已经无穷大(光子是没有静止质量的。所以它从一诞生就是光速)。所以,要超越光速按相对论理论是不可能的了。
看完光速,我们再来看看量子纠缠的速度。
光速真的最快吗?在经典物理学或许是的。但在量子系统领域就未必了。
我们根据前面概念可以知道。量子纠缠发生后,两个相互纠缠的量子有个奇妙的特性,它们两个无论是在很近的距离,还是很远的距离。一个量子的纠缠态发生变化,另外一个也随即发生变化。这种量子感应速度快到惊人。所以可以称之为鬼魅现象。如果按经典力学的速度来定义,它不仅可以超越光速,速度还大到无法估量。
72比特量子计算机的速度取决于多个因素,包括硬件设计、量子门操作的效率和量子纠错技术的应用等。一般来说,随着比特数的增加,量子计算机的计算速度会显著提高。然而,由于量子计算机的复杂性和技术挑战,目前还没有72比特量子计算机的实际性能数据可供参考。
预计未来的72比特量子计算机将能够处理更复杂的问题,并在特定领域展现出超越传统计算机的能力。
量子计算机如果实现,其计算速度相对于普通计算机来说将会非常快。具体来说,量子计算机的运算速度可以是指数级地超过普通计算机。这是因为量子计算机利用量子叠加和量子纠缠等量子特性来进行计算,而普通计算机只能进行二进制的位运算。
然而,要实现量子计算机的快速计算能力并不容易,目前还面临着很多技术挑战。此外,具体的计算速度也取决于特定的计算问题和特定的算法,所以具体的加速倍数也会因不同的情况而有所不同。
总的来说,量子计算机具有非常巨大的计算潜力,如果能够克服技术难题并优化算法,未来可能会在各个方面带来革命性的变化。
量子通信的速度是不可知的,或者说不确定。因为所谓量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式,是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。
光量子通信主要基于量子纠缠态的理论,使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。根据实验验证,具有纠缠态的两个粒子无论相距多远,只要一个发生变化,另外一个也会瞬间发生变化,利用这个特性实现光量子通信的过程如下:事先构建一对具有纠缠态的粒子,将两个粒子分别放在通信双方,将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量(一种操作),则接收方的粒子瞬间发生坍塌(变化),坍塌(变化)为某种状态,这个状态与发送方的粒子坍塌(变化)后的状态是对称的,然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方,接收放根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换(相当于逆转变换),即可得到与发送方完全相同的未知量子态