量子计算 Quantum Computing
量子计算是基于量子效应的新型计算方式,基本原理是以量子位作为信息编码和存储单元,通过大量量子位的受控演化来完成计算任务。
量子计算和传统计算的对比
(1) 信息表达
传统计算中,计算机运行的单位是取值为 0 或 1 的比特,量子位除了 0 或 1 还包含许多复杂信息,甚至是取负值。
由于量子位在取值之前处于不确定状态,因此可能受到其他量子位的影响,量子位能够以多种方式实现,但量子计算的理论结果与信息存储和处理的具体机制无关。
(2) 信息处理
在传统计算机中,比特是按顺序处理的,这类似于人们一步步手动解决数学问题的方式,但在量子计算中,量子位纠缠在一起。量子位状态的改变是会互相影响的。
从本质上来讲,这使量子计算机可以快速收敛得到问题的正确答案,因此,在找到最优解决方案上,量子计算比某些传统方式更有效。
(3) 解释结果
传统计算中,由于算法的设计限制,只可以使用明确定义的结果,但量子答案具有概率性。
这意味着,叠加和纠缠使得特定计算中会出现多种可能的答案,同时随着问题的多次出现,不断给出可能答案的样本,并累加对所提供最佳答案的信心。
结合统计学可以得到某一答案为正确答案的可能性,并通过调整该置信度阈值来提供最佳的速度和准确度。