这两天九章火的不行，趁周末写一下之前了解过的量子计算原理，聊聊这个牛逼玩意儿

先回顾一下传统计算机是如何工作的

1，数据以比特形式存在，要么是0要么是1，固定值，宏观世界创造出的系统特性就是这样

2，数据存储在磁或者半导体单位中，甚至纸也行，只要能表示0和1两种不同状态的介质就可以

3，使用晶体管或者三体里的手动计算建立运算单元

4，使用输入设备操作控制器存储原始数据

5，使用控制器操作存储的数据进入运算器，拿到一个固定结果再存入存储器

6，使用输出设备展示结果

然后来对照看量子计算机的工作原理

1，数据以量子比特形式存在，同时是0和1，不观测不固定，微观量子世界的特性

2，根据量子的不同（量子是一个统称，呈现叠加态的微观粒子都叫量子），存在不同的备置设备里，比如九章是用单光子做基本单位，就用光子存储设备。另外提一句潘的墨子卫星也是单光子，激光领域我们是顶级的，不像半导体这样。

3，使用量子逻辑门来进行运算，当然不同介质的量子使用的逻辑门不一样，怎么制作一个设备去变换量子态，这个就是物理学家的事了

4，5，使用效应器去输入和操作量子比特，去存储或者去运算，因为量子是叠加态的，所以输入是输入集，计算完毕是得出结果集

6，这里就是最大的分歧点了，这个结果集不能输出，一旦观测，超巨大的结果集就坍缩为其中一个结果。（我给你算出了结果你都拿不走，怪我咯？）

7，在没有解决方案之前，量子计算机就是个看得到吃不到的天鹅，一点用都没有。

8，还好1994年Shro博士发现了利用这个计算体系的其中一个功能算法-因子分解。这个算法不直接计算结果，而是计算一个周期，也就是一个结果集，你取出任何一个结果集的一个元素，再用传统计算去校验，如果不正确，再重复取另外一个，少量验证几次就能得到准时结果。这个算法能把传统计算机要跑几十年的一个因数求解，变成几小时。基于大质数的RSA加密，已经在量子计算机面前不再安全了。

9，如果只有Shro一种算法，那量子计算机也没有太大用处了，不过还好数学家牛逼，1997年Grover发现了量子搜寻算法，能使用量子计算机极大加快搜索数据的效率。传统搜索100万个数据，一个一个对比到50万，才能以1/2的几率找到一个想要的数据，而Grover的算法，约等于一次对比就能“剔除”50万，再一次25万，重复1000多次就99.9%得到结果了。

10，还有更多的算法在酝酿，比如量子退火之类，虽然现在量子计算机不能做通用计算，但谁知道之后不会有一个算法能做到呢？而且越来越多的计算不再要一个固定结果，而是大量运算，获得一个峁飧隽孔蛹扑憧瓷先ゾ秃苡杏攀啤

第十条看不懂iOS fly ~

而是大量运算，获得一个峁飧隽孔蛹扑憧瓷先ゾ秃苡杏攀啤

手机打的，怎么乱码了……

10，还有更多的算法在酝酿，比如量子退火之类，虽然现在量子计算机不能做通用计算，但谁知道之后不会有一个算法能做到呢？而且越来越多的计算不再要一个固定结果，而是大量运算，获得 一 个 近 似 结 果，这个量子计算看上去就很有优势。

11，再强调一次，量子计算机现在不适合做通用计算，因为量子态的特性，甚至连复制这个功能都做不到，没有内存复制你如何执行现有程序？都不用说它跑通用计算速度极慢了。

获得一个后面才是量子吖

我还以为是业内人士科普。结果科普的普通人没有一个人能看懂。

一 个 近 似 结 果 不能连起来发……

IT行业的应该能看懂吧，毕竟计算机原理是必修课

mark 等大佬继续解惑.

楼主发的帖也是量子态吗？一发出来就塌缩成乱码了

峁

别的不说，没上过大学物理量子力学专业课的有几个能明白“量子叠加态”？（其实上过的也不一定明白）。不明白这个概念你连“量子比特”都理解不了

真不一定看懂。最基本得明白量子叠加，退相干等等概念...

看了lz的科普跟之前理解的差不多，现在还没用，但国家必须投资，类似受控核聚变

iOS fly ~

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其实这个宇宙，大概也就是个多量子态的计算集，

谷歌说的，意思是我能在专用领域干死通用计算机，可能在未来几十年几百年的时候，在所有领域干死通用计算。

IBM担心影响股价，跳出来反驳你这东西还没谱，别瞎造势

666

我怎么感觉是这东西算出来一个结果，但这个结果你又拿不到。怎么听起来更像是吹牛皮的前提条件

能不能说下硬件结构

感谢lz 愚蠢的人类，嘎嘎

所以看第8点，要改变编程的逻辑，把获得单个结果这个目的，改为获得结果集中的任意一项，这样就能输出有效数据了

这是真没有这个能力啊，而且这个应该是机密吧，如何发射单光子，如何存储单光子，如何改变量子态，如何扩展逻辑门。
有这些资料，国外也能做出九章。

因为这些东西主要是激光设备，我们真的很有优势，不再限制于半导体了。

谁给科普一下量子计算机能并行计算的原理是什么？看了几个科普视频，感觉这点才是他速度快的原因，但是为什么叠加态就能并行计算? 当然，我可能根本就没看懂，还是在用传统思维去想这个东西。

量子霸权/quantum supremacy本身来说，只是用来描述量子计算相较于传统计算架构的一种超然优势，但是supremacy这个词给了很多媒体遐想空间，跟国与国的政治竞争搅合到一起了，很多人以为哪个国家率先实现量子霸权就能实现政治霸权统治人类未来，反正就是乱几把扯，给单纯的科学研究增加很多政治色彩。所以有很多该领域科学家提出应该改成quantum advantage/量子优势来描述。

其实未来挺有用的。但是最近10年应该先在科技和军工领域，因为放出来的设备图都超级大。

我试试解释。

两比特传统加法
第一个 1
第二个 1
加起来 = 10

两量子比特
第一个 |0> |1>
第二个 |0> |1>
加起来 = |00> |01> 或者进位 |10>

量子这边一次性完成了0+0，0+1，1+0，1+1四个结果。如果你观测的话，每次结果和输入都是随机选取一个固定值的，但符合宏观加法结果。

至于如何转换普通算式让他在量子模式下更有操作性，如何去操作量子态转换，让他变成逻辑门，那我看不懂（计算公式早还给老师了），这个链接你可以尝试看看

https://www.zhihu.com/column/c_1279225753658417152

知识贴 正能量

是不是说我们现在计算机是二进制 量子是多进制（起步就几十几百位）。那单次运算的确可以秒全家。 一开始我是拒绝的

一开始我是拒绝的

量子部分还真看不懂（＃－.－）。
叠加态看懂，但如何利用叠加态完全不懂

记得说量子计算机不能等阶成通用图灵机，连概率图灵机都不是，因此必定会和通用计算机能做的问题错开，未来也不能替代通用计算机。

看懂了

牛逼，先回复支持下

最浅显（大部分人都懂）的部分用了一大堆废话去描述，讲的津津有味

最关键的地方都是一笔带过

还扯上了三体

这就是D版科技迷的现状吧，略知皮毛就开始讲课了，时不时还把最新的词汇都用上。 iOS fly ~

人家也没给你上课吧? 看点资料交流一下，这很正常，用不着阴阳怪气。

量子叠加态的运算公式 是另一个公式，
不是传统的 1+1=2 这样的，不能这样去理解。

基于大质数的RSA加密，已经在量子计算机面前不再安全了。
这句话还尚早，这是加密的基础，他不安全，世界就乱了。比特币项目就归零了。

还是看不懂 iOS fly ~

a|01>+b|01>也没法和传统计算公式做对比，还要打向量..

RSA1024和2048的确能在有效时间里找到解，不过去哪里借一台量子计算机，调整为Shro算法来跑，才是更困难的问题吧

不过这个和比特币关系还是不大，RSA适合用来做钥匙串加密，比如SSH密钥，而不是做生产币的算法，比特币现在钱包地址是由RSA产生的，挖矿算法不是

如何利用这个太难了，看上面链接里有说超导量子如何利用的，完全跟不上啊。
九章的是光量子，整个结构又和这文章里的超导量子完全不同。
如何利用，应该是物理学研究的范畴了，生活大爆炸里的几位应该熟

你给科普一下呗

霸权，后来改名为优势了

歧义太大

虽然不明白内在原因但得到的信息也是这个结论。量子计算还有不少技术路线，门模型，离子阱，光子啥的，国内主要是光子，ibm那个是门模型

谢谢楼主


感觉看懂了。想想自己的量子物理知识水平，感觉是自己感觉懂了但实际上还是没懂

我记得有个俏皮话，对于量子领域，如果有人说自己都懂了的话，多半是他还不懂。

也就是量子计算更适合计算出一个模拟状态，或者算出一个状态来，更适合进行下象棋之类极大最优解的计算，是这样吗？

股价能干嘛？能当饭吃吗？现在ibm整天在干嘛