Bạn có thể giải thích sự khác biệt giữa máy tính lượng tử và máy tính bình thường, ưu điểm và nhược điểm của nó là gì?


Câu trả lời 1:

Tôi sẽ cố gắng giải thích cách một máy tính lượng tử hoạt động theo quan điểm cơ học lượng tử cơ bản. Cụ thể, tôi hiểu cơ học lượng tử ở một mức độ nào đó và tôi biết máy tính lượng tử là gì, vì vậy sẽ cố gắng chắt lọc điều này vào cách chúng có thể hoạt động.

Một máy tính lượng tử sử dụng qubit, đó là các bit lượng tử. Qubits có thể tồn tại trong sự chồng chất của hai trạng thái đo cho đến thời điểm chúng được đo. Phép đo mang lại một trong hai giá trị có thể, giống như một bit cổ điển.

Logic lượng tử bao gồm khả năng điều khiển các qubit mà không cần đo chúng. Điều này bao gồm thao túng sự chồng chất của các qubit đơn cũng như tương tác giữa các qubit. Tất cả các tương tác này được gọi là đơn nhất, bởi vì chúng có thể được mô tả bởi một toán tử Hamilton phát triển trạng thái lượng tử kịp thời mà không mất thông tin.

Một thuật toán lượng tử có một số qubit đầu vào, cùng thể hiện một hàm sóng lượng tử ban đầu. Thuật toán được mã hóa thành sự sắp xếp của các yếu tố logic lượng tử, xác định cách thức hàm sóng lượng tử phát triển theo thời gian. Khi hàm sóng đã phát triển qua tất cả các cổng bạn có thể đọc đầu ra, nó thu gọn mỗi qubit thành một trong hai trạng thái nhị phân.

Tổng cộng, một máy tính lượng tử là một thiết bị có chức năng sóng lượng tử cụ thể và phát triển nó theo một số thuật toán Hamilton cụ thể để phép đo trạng thái cuối cùng sụp đổ vào giải pháp mong muốn. Nói chung, bạn sẽ cần chạy tiến hóa nhiều lần để xác định kết quả đo trung bình, đó sẽ là đầu ra mong muốn.

Làm thế nào trên trái đất là tất cả những điều này làm việc?

Bí quyết nằm ở sự tiến hóa trạng thái lượng tử. Việc sắp xếp các cổng xác định thuật toán xác định một mạng lưới các quyết định hợp lý. Tuy nhiên, cơ học lượng tử cho phép tất cả các quyết định được đưa ra cùng một lúc. Một số quyết định là tốt và một số là xấu. Các quyết định tốt nên can thiệp một cách xây dựng, trong khi các quyết định xấu can thiệp mang tính hủy diệt. Tuy nhiên, điều đó có nghĩa là tất cả các quyết định đang được đưa ra và kiểm tra mỗi khi thuật toán được chạy. Đây là nguồn gốc của việc tăng tốc tiềm năng. Ngược lại, một máy tính cổ điển phải đưa ra các quyết định xác định sao cho chỉ có thể kiểm tra một cây quyết định có thể tại một thời điểm.

Một máy tính lượng tử có thể được hiểu rõ nhất theo cách tiếp cận tích phân Lagrangian hoặc đường dẫn. Cách tiếp cận Lagrangian cho thấy sự tiến hóa của hàm sóng là duy nhất nhưng có thể được coi là tổng của tất cả các đường dẫn có thể trong đó các đường dẫn không thể phá hủy gây cản trở để lại đường đi có thể xảy ra nhất. Về bản chất tất cả các khả năng đều được kiểm tra.

Đây là những gì có nghĩa là song song lượng tử. Tuy nhiên, mẹo là xác định một Hamilton tương ứng với vấn đề mà bạn muốn giải quyết. Đây là thuật toán lượng tử và nó chắc chắn không phải là tầm thường để tìm các thuật toán khả thi. Đó là lý do tại sao chỉ có một số thuật toán lượng tử nổi tiếng như thuật toán bao thanh toán chính của Shor và thuật toán tìm kiếm của Grover. Mô phỏng lượng tử thì đơn giản hơn vì bạn chỉ cần ánh xạ Hamilton mong muốn lên logic lượng tử.

Hy vọng rằng điều này cho một số ý tưởng về máy tính lượng tử là gì và nó không phải là gì.

Hiện tại một máy tính lượng tử là lượng tử nhiều hơn và máy tính ít hơn rất nhiều, nhưng điều đó có thể thay đổi. Khi kiến ​​trúc máy tính lượng tử lớn được phát triển, tôi hy vọng rằng các công cụ lập trình cấp cao hơn cũng sẽ được phát triển.


Câu trả lời 2:

Máy tính lượng tử rất khác so với máy tính thông thường đến nỗi thật đáng tiếc khi chúng ta sử dụng cùng một từ cho chúng.

Máy tính lượng tử giải quyết một số vấn đề toán học cực kỳ khó giải quyết. Nhưng bạn phải tôi có thể hình thành câu hỏi của bạn về mặt toán học.

Các máy tính của Conventions là các thiết bị liên lạc và điều khiển sử dụng một chút toán học trong các hoạt động của chúng. Chức năng chính của chúng là di chuyển và biến đổi dữ liệu.


Câu trả lời 3:

Máy tính lượng tử rất khác so với máy tính thông thường đến nỗi thật đáng tiếc khi chúng ta sử dụng cùng một từ cho chúng.

Máy tính lượng tử giải quyết một số vấn đề toán học cực kỳ khó giải quyết. Nhưng bạn phải tôi có thể hình thành câu hỏi của bạn về mặt toán học.

Các máy tính của Conventions là các thiết bị liên lạc và điều khiển sử dụng một chút toán học trong các hoạt động của chúng. Chức năng chính của chúng là di chuyển và biến đổi dữ liệu.