量子计算学习 1 | 基本知识
作者：互联网
一、推动力：
1. 摩尔定律，芯片上过于紧凑会突破量子极限，导致量子隧穿，影响稳定性；
* 计算机是0/1的与或非逻辑运算，有可逆和不可逆操作
* Laudauer原理：删除一个bit的信息会产生K*T*ln(2)的热量，T是环境温度（所以计算机要散热？）
2. 费曼提出量子计算机才能模拟量子系统，符合自然研究中的各种系统；
3. 量子计算机可以对一些问题实现指数级的加速
* 并行计算：计算机一个bit表示0/1，量子的一个quibit可以同时表示0和1（薛定谔的猫），实现2^n次增长
二、概念：
· 复杂性：
· 图灵机：probablistic & deterministic，给你的回答是有一定可能性还是准确的
让加速成为可能的条件：
superposition叠加性
entanglement纠缠，知道一个就知道另一个，不用测量
interference干涉，增强or减弱
量子计算商业化相关的公司：
重要的算法：
Deutsch-Jozsa algorithm 1992
* 彼得秀尔：大数的质因数分解加密，需要的结果相加相长，不需要相消
Shor's algorithm 1994
Grover's algorithm 1996
Quantum counting 1998
用什么做量子比特？
二维复希尔伯特空间的两能级量子体系，一对正交归一的量子态，如粒子自旋是上或者下。叠加态等于两种本征态的叠加，且系数归一化。
方法：
- 核磁共振
- 离子阱，线性光学相干性很好，难以集成化（潘建伟）
- 超导，量子点可集成化，相干性差
量子的相干性很难保持，通过量子编码解决：
量子纠错码：增加数量抵抗退相干的概率
量子避错码：超辐射空间内不会退相干（1997 郭光灿）
量子防错码：量子芝诺效应，保持一定频率的测量使得二能级的激发态不回落
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