大家好,小聯來為大家解答以上的問題。量子計算和量子信息，量子計算含義這個很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧！

1、量子計算機是一種使用量子邏輯進行通用計算的設備。

2、 通用的量子計算機，其理論模型是用量子力學規律重新詮釋的通用圖靈機。

3、從可計算的問題來看，量子計算機只能解決傳統計算機所能解決的問題，但是從計算的效率上，由于量子力學疊加性的存在，目前某些已知的量子算法在處理問題時，速度要快于傳統的通用計算機。

4、量子力學態疊加原理使得量子信息單元的狀態可以處于多種可能性的疊加狀態，從而導致量子信息處理從效率上相比于經典信息處理具有更大潛力。

5、普通計算機中的2位寄存器在某一時間僅能存儲4個二進制數（00、010、11）中的一個，而量子計算機中的2位量子位（qubit）寄存器可同時存儲這四種狀態的疊加狀態。

6、隨著量子比特數目的增加，對于n個量子比特而言，量子信息可以處于2種可能狀態的疊加，配合量子力學演化的并行性，可以展現比傳統計算機更快的處理速度。

7、量子位量子位（qubit）是量子計算的理論基石。

8、在常規計算機中，信息單元用二進制的 1 個位來表示，它不是處于“ 0” 態就是處于“ 1” 態. 在二進制量子計算機中，信息單元稱為量子位，它除了處于“ 0” 態或“ 1” 態外，還可處于疊加態（superposed state）。

9、疊加態是“ 0” 態和“ 1” 態的任意線性疊加，它既可以是“ 0” 態又可以是“ 1” 態，“ 0” 態和“ 1” 態各以一定的概率同時存在. 通過測量或與其它物體發生相互作用而呈現出“ 0” 態或 “ 1” 態.任何兩態的量子系統都可用來實現量子位，例如氫原子中的電子的基態（ground state）和第 1激發態（first excited state)、 質子自旋在任意方向的+ 1/ 2 分量和- 1/ 2 分量、圓偏振光的左旋和右旋等。

10、一個量子系統包含若干粒子，這些粒子按照量子力學的規律運動，稱此系統處于態空間的某種量子態。

11、這里所說的態空間是指由多個本征態（eigenstate) （即基本的量子態）所張成的矢量空間，基本量子態簡稱基本態（basic state）或基矢（basic vector) . 態空間可用Hilbert 空間（線性復向量空間）來表述，即Hilbert 空間可以表述量子系統的各種可能的量子態.為了便于表示和運算，Dirac提出用符號|x〉 來表示量子態，|x〉 是一個列向量，稱為ket ；它的共軛轉置（conjugate t ranspose) 用〈x|表示，〈x|是一個行向量，稱為bra.一個量子位的疊加態可用二維Hilbert 空間（即二維復向量空間）的單位向量來描述，其簡化的示意圖如右圖所示.疊加原理把量子考慮成磁場中的電子。

12、電子的旋轉可能與磁場一致，稱為上旋轉狀態，或者與磁場相反，稱為下旋狀態。

13、如果我們能在消除外界影響的前提下，用一份能量脈沖能將下自旋態翻轉為上自旋態；那么，我們用一半的能量脈沖，將會把下自旋狀態制備到一種下自旋與上自旋疊加的狀態上（處在每種狀態上的幾率為二分之一）。

14、對于n個量子比特而言，它可以承載2的n次方個狀態的疊加狀態。

15、而量子計算機的操作過程被稱為幺正演化，幺正演化將保證每種可能的狀態都以并行的方式演化。

16、這意味著量子計算機如果有500個量子比特，則量子計算的每一步會對2^500種可能性同時做出了操作。

17、2^500是一個可怕的數，它比地球上已知的原子數還要多（這是真正的并行處理，當今的經典計算機，所謂的并行處理器仍然是一次只做一件事情）。

本文到此分享完畢，希望對大家有所幫助。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的量子计算和量子信息（量子计算含义）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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