1. 超導量子計算
2. 量子點量子計算
3. 拓撲量子計算
非阿貝爾統計馬約拉納零能模

在粒子世界里，住著兩大家族：費米子家族（如電子、質子）和玻色子家族（如光子、介子），它們分別以物理學家費米和玻色的名字命名。一般認為，每一種粒子都有它的反粒子，費米子和它的反粒子就像一對長相一模一樣，但脾氣完全相反的雙胞胎兄弟，兩兄弟一見面就“大打出手”，產生的能量甚至會讓它們瞬間湮滅。
然而在1937年，意大利物理學家埃托雷·馬約拉納預言，自然界中可能存在一類特殊的費米子，這種費米子的反粒子不但和它自己長相一樣，脾氣也完全相同。兩兄弟站在一起就像照鏡子，可以說，它們的反粒子就是自己本身，這種費米子被稱為“馬約拉納費米子”，認為其在量子計算中可用來形成穩定的比特。
人類還沒有制造出真正意義上的量子計算機，一個很重要的原因是，目前用于量子計算的粒子的量子態并不穩定，電磁干擾或物理干擾可以輕松打亂它們本應進行的計算。而馬約拉納費米子的反粒子就是自己本身，它的狀態非常穩定。這些屬性或許使量子計算機的制造變成現實的一個關鍵，也意味著在固體中實現拓撲量子計算成為可能。

在量子力學里，開放量子系統的量子相干性會因為與外在環境發生量子糾纏而隨著時間逐漸喪失，這效應稱為量子退相干（英語：Quantum decoherence），又稱為量子去相干。量子退相干是量子系統與環境因量子糾纏而產生的后果。由于量子相干性而產生的干涉現象會因為量子退相干而變得消失無蹤。量子退相干促使系統的量子行為變遷成為經典行為，這過程稱為“量子至經典變遷”（quantum-to-classical transition）。
在實現量子計算機方面，量子退相干是一種必須面對的挑戰，因為量子計算機的運作倚賴維持量子相干態的演化不被環境攪擾。簡言之，必需良好維持量子相干態與管控量子退相干，才能夠實際進行量子運算。

布朗運動，懸浮于水中的花粉隨機運動，后成為隨機行走。生物學家用來模擬模擬生物個體的移動和種群的數量的變化；化學家用來研究聚合物的性質；計算機用來研究網絡

• 1965 摩爾提出摩爾定律
• 1982 feynman 提出量子計算機的概念
• 1985 deutsch 提出量子圖臨濟
• 1995 shor提出大數分解的概念
• 2003 年提出拓撲量子計算

拓撲量子計算機
拓撲序衍生出的量子序列不受環境的影響，因此拓撲序成為受環境影響解決的辦法，通過非阿貝爾任意子的編制操作，實現對量子信息的存儲和處理，解決環境噪音導致的退相干問題（馬月拉納零能模表現出非阿貝爾統計性質）
粒子間交換彼此改變量子態，實現信息的編碼
MZM(零能量激發態)
Majorana 發現不帶電荷的費米字，反粒子是自身

量子傳感是指利用量子系統、量子特性或量子現象來進行物理量的測量。量子傳感器的歷史例子包括基于超導量子干涉裝置和原子蒸氣的磁強計或原子鐘。最近，量子傳感已成為量子科學和技術領域中一個獨特且迅速發展的研究分支，最常見的平臺是自旋量子位元、俘獲離子和通量量子位元。該領域預計將提供新的機會{特別是在高靈敏度和高精度{在應用物理學和其他科學領域。在這篇綜述中，我們介紹了量子傳感的基本原理、方法和概念。

quantum metrology 量子度量，又稱為量子參數估計，利用量子技術提高參數估計得精度。參數估計是通過技術手段間接的估計未知量的值，此過程不免產生誤差，這正是研究的核心問題。經典情況會有一個最大的精度極限，量子情況下也有一個最大的精度極限，是小于經典的的。
量子參數估計分為：初態制備，參數化（估計的值加載到態上面），測量。

通用量子計算機和容錯量子計算 ——概念、現狀和展望*

四五十年當中，集成電路中的晶體管數量大概每一年半增長一倍，被稱為摩爾(Moore)定律
數值計算被廣泛應用于物理學以及其他學科的研究中。其中重要的一項應用是對物理系統的數值模擬。自然界的物理系統均為量子系統。然而，由于記錄和處理量子態需要很大的信息存儲空間，利用經典計算機對量子多體系統進行模擬是非常困難的。但是，量子計算機沒有這個問題。如果經典計算機無法精確 1)模擬量子多體系統而量子計算機可以，抵御量子計算對密碼安全的威脅有兩種方式，一種是基于量子物理的量子密鑰分發，另一種是后量子密碼，也就是量子計算還無法破解的經典密碼算法。

量子糾錯碼和容錯量子計算
量子糾錯碼可以用來解決退相干等硬件的不完美導致的計算錯誤問題。在錯誤的分布滿足某些條件的情況下，我們可以把最終計算結果出錯的概率降得任意低，這被稱作容錯量子計算
量子糾錯碼可以用來解決退相干等硬件的不完美導致的計算錯誤問題。在錯誤的分布滿足某些條件的情況下，我們可以把最終計算結果出錯的概率降得任意低，這被稱作容錯量子計算
出錯誤的方式有兩種：一種是多數決定法，也就是數一數哪一種比特(0或 1)比較多，多的那一種應該代表了正確的信息；另一種是宇稱查驗，也就是查驗相鄰比特的取值是否相同，不同則意味著其中一個出錯了。對于經典糾錯來說，兩種糾錯方式都有效
由于對量子比特的讀取會破壞量子疊加態，量子信息不能以讀取信息再按照多數決定的方式糾錯。在量子糾錯中，糾錯的方式是宇稱查驗，也就是通過查驗量子比特之間的關系查找錯誤。量子糾錯中的宇稱查驗是對一組物理可觀測量(厄米算符)的測量

總結

以上是生活随笔為你收集整理的量子计算基础知识-2019/11/12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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