量子计算机笔记本-量子电脑系统怎么样

1.量子计算机如果普及了，传统编程语言会不会被淘汰？

2.什么是量子计算机

3.中国世界首台量子计算机，到底有多厉害

量子计算机如果普及了，传统编程语言会不会被淘汰？

一、量子计算机和量子

所谓量子计算机，是根据量子理论，以及量子系统所构成的计算机系统，来模拟量子现象，从而使得运算的速度和任务大幅提升。通俗来说，就是让计算机实现量子计算。由于量子力学推论的玄乎，使得其无法被生活在宏观世界的普通人所接受。但随着人们对量子物理学的深入，使得其成为量子计算机真的被造出来了。到了2009年11月15日，全球第一台可以进行编程的通用量子计算机，正式在美国被发明出来。

二、普通计算机和量子计算机的初步比较

一般而言，遵循冯诺依曼理论体系的普通，在宏观物理学的电子层面的0和1，进行二进制式的运行，我们所熟悉的电脑虚拟世界，或者称为比特世界。

但量子计算机是在量子层面，进行运算。所谓量子，可以理解为不可分割的最小粒子。在上文中，我们说到量子物理很玄乎，是指像质子、电子等基本粒子，具有波粒二象性等特点。从这个意义上来说，因为量子不太确定，不像半导体理论中的电子，只能记录为0与1。量子可以同时表示多种状态。所以量子需要全部叠加起来运行运算，并通过各种技术，让其内部免于互相干扰。可以用一个不太恰当，但便于理解的例子：传统计算机相当于结构简单的机器，而量子计算机简直可以算是结构异常复杂，且牵一发儿动全身的生物体。

三、简单的未必会被淘汰

按照上文的说法，普通计算机应该是会被淘汰的。但其实，未必。作为一种技术工具，甚至是一切事物，如果已经存在了很长时间，往往还会继续存在很长时间。这是塔勒布在《反脆弱》一书中指出的。笔和纸很早就被发明出来了，但在电脑和智能手机普及的今天，我们今天还在使用它们。尽管制造笔和纸的工艺，不断变化；尽管各种写字的技能，被赋予不同的含义（速写、书法等），但世界依然有用笔在纸上写字的行为。

什么是量子计算机

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。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。

量子计算机，

布洛赫球面

早先由理查德·费曼提出，一开始是从物理现象的模拟而来的。可他发现当模拟量子现象时，因为庞大的希尔伯特空间使资料量也变得庞大，一个完好的模拟所需的运算时间变得相当可观，甚至是不切实际的天文数字。理查德·费曼当时就想到，如果用量子系统构成的计算机来模拟量子现象，则运算时间可大幅度减少。量子计算机的概念从此诞生。

量子计算机，或推而广之——量子资讯科学，在1980年代多处于理论推导等纸上谈兵状态。一直到1994年彼得·秀尔（Peter Shor）提出量子质因子分解算法[1]后，因其对于通行于银行及网络等处的RSA加密算法可以破解而构成威胁之后，量子计算机变成了热门的话题。除了理论之外，也有不少学者着力于利用各种量子系统来实现量子计算机。

半导体靠控制集成电路来记录和运算信息，量子电脑则希望控制原子或小分子的状态，记录和运算信息。

布洛赫球面乃一种对于二阶量子系统之纯态空间的几何表示法，是建立量子计算机的基础。

20世纪60年代至70年代，人们发现能耗会导致计算机中的芯片发热，极大地影响了芯片的集成度，从而限制了计算机的运行速度。研究发现，能耗来源于计算过程中的不可逆操作。那么，是否计算过程必须要用不可逆操作才能完成呢？问题的答案是：所有经典计算机都可以找到一种对应的可逆计算机，而且不影响运算能力。既然计算机中的每一步操作都可以改造为可逆操作，那么在量子力学中，它就可以用一个幺正变换来表示。早期量子计算机，实际上是用量子力学语言描述的经典计算机，并没有用到量子力学的本质特性，如量子态的叠加性和相干性。在经典计算机中，基本信息单位为比特，运算对象是各种比特序列。与此类似，在量子计算机中，基本信息单位是量子比特，运算对象是量子比特序列。所不同的是，量子比特序列不但可以处于各种正交态的叠加态上，而且还可以处于纠缠态上。这些特殊的量子态，不仅提供了量子并行计算的可能，而且还将带来许多奇妙的性质。与经典计算机不同，量子计算机可以做任意的幺正变换，在得到输出态后，进行测量得出计算结果。因此，量子计算对经典计算作了极大的扩充，在数学形式上，经典计算可看作是一类特殊的量子计算。量子计算机对每一个叠加分量进行变换，所有这些变换同时完成，并按一定的概率幅叠加起来，给出结果，这种计算称作量子并行计算。除了进行并行计算外，量子计算机的另一重要用途是模拟量子系统，这项工作是经典计算机无法胜任的。

1994年，贝尔实验室的专家彼得·秀尔（Peter Shor）证明量子计算机能完成对数运算，[2]而且速度远胜传统计算机。这是因为量子不像半导体只能记录0与1，可以同时表示多种状态。如果把半导体计算机比成单一乐器，量子计算机就像交响乐团，一次运算可以处理多种不同状况，因此，一个40位元的量子计算机，就能解开1024位元的电子计算机花上数十年解决的问题。

中国世界首台量子计算机，到底有多厉害

曾有人打过一个比方：如果现在传统计算机的速度是自行车，量子计算机的速度就好比飞机。使用亿亿次的“天河二号”超级计算机求解一个亿亿亿变量的方程组，所需时间为100年。而使用一台万亿次的量子计算机求解同一个方程组，仅需0.01秒。

以前，量子计算速度比经典计算机快还只是停留在理论中，而该台原型机将这一理论变成现实迈出了坚实的第一步，把量子计算机真正推向和经典计算机竞争的擂台。这是历史上第一台超越早期经典计算机量子模拟机，为最终实现超越经典计算能力的量子计算这一国际学术界称之为“量子称霸”的目标奠定了坚实的基础。

在超导体系，该研究团队自主研发了10比特超导量子线路样品，通过高精度脉冲控制和全局纠缠操作，成功实现了目前世界上最大数目的超导量子比特的多体纯纠缠，并通过层析测量方法完整地刻画了10比特量子态。这一成果打破了美国之前保持的9个量子比特操纵的记录，形成了一个完整的超导计算机的系统，使我国在超导体系量子计算机研究领域也进入世界一流水平行列。