人类将逐渐进入量子时代，量子计算正在悄然【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【本文受版权保护】而至，作为程序员，你是否想过，如何在量子【本文首发于唐霜的博客】原创内容，盗版必究。计算机中进行编程？你是否想过，我们现在的【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。编程思维是否在量子计算编程中也同样可行？【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】原创内容，盗版必究。本期，我们就聊一聊有关量子计算的事情。本【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。期节目极其简单，不需要任何量子物理学专业本文作者：唐霜，转载请注明出处。【原创不易，请尊重版权】知识，因此，不要有任何负担。
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【原创不易，请尊重版权】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。转载请注明出处：www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。【原创不易，请尊重版权】什么是量子？【原创不易，请尊重版权】
【原创不易，请尊重版权】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。未经授权，禁止复制转载。我们在讨论量子的时候，经常会涉及光子、质未经授权，禁止复制转载。【本文受版权保护】子，甚至夸克，这些人类已知甚至未知的最小【版权所有，侵权必究】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。物质微粒。但是，量子不是直接指微观世界的【本文首发于唐霜的博客】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。物质总和。
原创内容，盗版必究。【原创内容，转载请注明出处】【转载请注明来源】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。转载请注明出处：www.tangshuang.net量子不是物质，也不是在描述物质的特征。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net
【版权所有，侵权必究】本文作者：唐霜，转载请注明出处。【原创内容，转载请注明出处】量子是对微观世界运动状态的概括，或者说，本文作者：唐霜，转载请注明出处。【转载请注明来源】量子是对人类可观测的能量的存在形式的概括未经授权，禁止复制转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。。
【未经授权禁止转载】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net转载请注明出处：www.tangshuang.net【本文受版权保护】为什么需要量子理论？【作者：唐霜】
【未经授权禁止转载】原创内容，盗版必究。原创内容，盗版必究。原创内容，盗版必究。转载请注明出处：www.tangshuang.net人类需要量子理论，从初衷出发，是为了解决【本文受版权保护】【原创不易，请尊重版权】人们对能量这种东西的本质进行研究的需要。
【版权所有，侵权必究】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。和量子理论相对的，是经典物理学理论，包括【作者：唐霜】【原创不易，请尊重版权】经典的牛顿力学、热力学、电力学等物理理论原创内容，盗版必究。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。。经典物理理论从宏观的角度去研究物质的性【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【版权所有，侵权必究】质和运动状态。
【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【作者：唐霜】【版权所有，侵权必究】量子理论和经典物理理论是两种不同的物理学【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【本文受版权保护】范式，没有谁对谁错，都是经过证明的科学。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net极端的例子是，对于同一个现象，我们用经典本文作者：唐霜，转载请注明出处。【原创内容，转载请注明出处】物理学和量子理论去解释都可以解释通，但它本文作者：唐霜，转载请注明出处。本文作者：唐霜，转载请注明出处。们的结论可以正好相反。这种情况下，没有谁著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【转载请注明来源】对谁错，都是对的。这听上去不可思议。但这【转载请注明来源】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】就是科学，而量子理论中经典的物理实验，光【本文受版权保护】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】究竟是波还是粒子的”双缝实验【原创内容，转载请注明出处】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net”，就是在这样的科学趣味性中本文作者：唐霜，转载请注明出处。原创内容，盗版必究。完成的。
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【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】本文作者：唐霜，转载请注明出处。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【转载请注明来源】我们虽然说这很有意思，有趣味，但对科学家转载请注明出处：www.tangshuang.net转载请注明出处：www.tangshuang.net来说，这简直就是毁灭它们三观的灵异事件。
【本文首发于唐霜的博客】未经授权，禁止复制转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。未经授权，禁止复制转载。原创内容，盗版必究。20 世纪初，物理学家开始重点纠结一个纠原创内容，盗版必究。未经授权，禁止复制转载。结了上百年的问题：光，到底是波还是粒子？
【版权所有，侵权必究】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【原创不易，请尊重版权】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。很多著名科学家（牛顿、爱因斯坦、普朗克）【原创不易，请尊重版权】【本文首发于唐霜的博客】做了很多权威的实验，确凿无疑地证明了光是著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【原创内容，转载请注明出处】一种粒子。
【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net著作权归作者所有，禁止商业用途转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。很多著名科学家（惠更斯、麦克斯韦、赫兹）转载请注明出处：www.tangshuang.net【版权所有，侵权必究】做了很多权威的实验，确凿无疑地证明了光是本文版权归作者所有，未经授权不得转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。一种波（具有干涉衍射现象），电磁波。
【本文首发于唐霜的博客】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【本文首发于唐霜的博客】- 粒子可分成一个一个的最小单位，单个粒子不本文作者：唐霜，转载请注明出处。【作者：唐霜】可再分；波是连续的能量分布，无所谓「一个【原创不易，请尊重版权】【版权所有，侵权必究】波」或者「两个波」； 【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【转载请注明来源】本文作者：唐霜，转载请注明出处。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net
- 粒子是直线前进的，波却能同时向四面八方发【本文受版权保护】原创内容，盗版必究。射； 【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】未经授权，禁止复制转载。
- 粒子可以静止在一个固定的位置上，波必须动【本文首发于唐霜的博客】【作者：唐霜】态地在整个空间传播。 原创内容，盗版必究。原创内容，盗版必究。【转载请注明来源】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net
托马斯·杨（Thomas Young，1本文作者：唐霜，转载请注明出处。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。773—1829）于1801年进行了一次【本文首发于唐霜的博客】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。光的干涉实验，即著名的杨氏双孔干涉实验，本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文受版权保护】并首次肯定了光的波动性。于这个实验，科学本文版权归作者所有，未经授权不得转载。原创内容，盗版必究。界进行了一场更深入的对抗实验，及波派和粒【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】原创内容，盗版必究。派的对抗实验。这场实验虽然一开始是一场思【未经授权禁止转载】未经授权，禁止复制转载。想实验，但是在长达100年的时间中，逐渐转载请注明出处：www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】成为现实实验。实验是这样的：
【转载请注明来源】【转载请注明来源】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【作者：唐霜】【版权所有，侵权必究】实验准备：双缝实验相关设备，光电设备，思【未经授权禁止转载】本文作者：唐霜，转载请注明出处。想假设：如果光是波，那么会由于干涉产生斑本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文首发于唐霜的博客】马状条纹，如果是粒子，那么由于粒子的直线【原创内容，转载请注明出处】【本文首发于唐霜的博客】运动，只会产生两条主要纹路。
本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【本文首发于唐霜的博客】【原创内容，转载请注明出处】- 第一阶段：杨氏双缝实验。证明光是波。粒派【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【作者：唐霜】不服，认为应该将光子一个一个发射。 著作权归作者所有，禁止商业用途转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【原创不易，请尊重版权】
- 第二阶段：一个一个发射光子穿过实验，仍然【本文首发于唐霜的博客】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。产生了斑马条纹。这个实验虽然证明了光是波【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】，但是问题在于，一个一个光子穿过a、b两原创内容，盗版必究。【版权所有，侵权必究】个缝之后，只有自己，怎么产生了衍射干涉呢【本文首发于唐霜的博客】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】？一个光子不可能自己和自己干涉呀。 原创内容，盗版必究。原创内容，盗版必究。【本文受版权保护】
- 第三阶段：在a、b两个缝上各自装上摄像头【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【作者：唐霜】，观察光子是否在穿过缝之前发生了分裂，导【本文首发于唐霜的博客】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】致穿过缝之后才产生了干涉。实验结果是，光未经授权，禁止复制转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】子只从一个缝穿过，没有发生分裂。但是，此未经授权，禁止复制转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。时实验结果发生了变化，在背景幕布上，原本【本文受版权保护】【本文受版权保护】应该是斑马条纹的，结果现在变成了两条光斑本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【转载请注明来源】。这说明光是粒子。但是和第二阶段相比，仅【转载请注明来源】未经授权，禁止复制转载。仅是安装了摄像机，而摄像机本身不会对光子本文作者：唐霜，转载请注明出处。原创内容，盗版必究。产生影响，不会由于摄像机使原本为波的光变【作者：唐霜】转载请注明出处：www.tangshuang.net成粒子的光。这是怎么回事？ 【原创内容，转载请注明出处】转载请注明出处：www.tangshuang.net转载请注明出处：www.tangshuang.net
- 第四阶段：在光子穿过缝之后再将摄像机安装【作者：唐霜】【未经授权禁止转载】上去进行观测，从常识来讲，此时摄像机的观【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【作者：唐霜】测毫无意义，因为光子已经穿过缝了，摄像机【本文首发于唐霜的博客】本文作者：唐霜，转载请注明出处。按道理既观察不到任何东西，也不会影响光子【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net著作权归作者所有，禁止商业用途转载。的运动轨迹。然而，事实是，幕布上仍然只有著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】两条杠，证明光是粒子。这就是是 1978【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【本文受版权保护】 年 惠勒 延迟选择实验。 转载请注明出处：www.tangshuang.net【未经授权禁止转载】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【转载请注明来源】【本文首发于唐霜的博客】
这个实验的核心问题在于，我们是否用摄像机转载请注明出处：www.tangshuang.net【原创不易，请尊重版权】对光子穿过缝口进行了观测（或叫“测量”）本文作者：唐霜，转载请注明出处。【原创内容，转载请注明出处】，如果观测，那么光是粒子，如果不观测，那【原创内容，转载请注明出处】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。么光是波。这是非常诡异的，观测这个动作影【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net响了实验结果。我们可以想象，除了观测光子【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net穿过缝口，我们还可以在其他地方进行观测，【原创不易，请尊重版权】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net是否还会带来更复杂的结果呢？
【转载请注明来源】未经授权，禁止复制转载。【未经授权禁止转载】【版权所有，侵权必究】如果不是有实验做支撑，我们很难在物理世界【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】本文作者：唐霜，转载请注明出处。想象，人的主观行为，可以改变客观事实。人本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【作者：唐霜】是否选择观测，改变了光的本质。这和中国古【版权所有，侵权必究】未经授权，禁止复制转载。语“我思故我在”几乎一模一样，难道我们的著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【本文受版权保护】客观世界要从唯物变成唯心？
【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【转载请注明来源】本文作者：唐霜，转载请注明出处。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。并非如此。未经授权，禁止复制转载。
未经授权，禁止复制转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【转载请注明来源】【作者：唐霜】测量与叠加态坍缩本文作者：唐霜，转载请注明出处。
【作者：唐霜】【转载请注明来源】【版权所有，侵权必究】【版权所有，侵权必究】转载请注明出处：www.tangshuang.net量子理论通过新的方式解释波粒二象性。其中【本文首发于唐霜的博客】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。包括如下几点：
未经授权，禁止复制转载。未经授权，禁止复制转载。【原创不易，请尊重版权】- 在观测之前，光处于波粒叠加态中，即是波，【转载请注明来源】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。也是粒子 【原创不易，请尊重版权】未经授权，禁止复制转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。
- 在观测发生后，叠加态发生坍缩，光子只有一【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【原创不易，请尊重版权】种状态表现自己 【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。【转载请注明来源】
- 坍缩为什么状态，取决于我们观测的方式（用【未经授权禁止转载】【版权所有，侵权必究】摄像机观测为粒子，不用摄像机观测为波） 【未经授权禁止转载】未经授权，禁止复制转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【原创不易，请尊重版权】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。
- 在没有观测的情况下，单个光子发生干涉了吗【原创内容，转载请注明出处】转载请注明出处：www.tangshuang.net？发生了，也没有发生。从经典电磁学角度，著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net光子发生干涉是因为光子在未被观察时，处于转载请注明出处：www.tangshuang.net本文版权归作者所有，未经授权不得转载。叠加态，一个光子有多个状态，因此，在穿过未经授权，禁止复制转载。未经授权，禁止复制转载。缝口后，不同态之间发生了衍射，从而产生了【原创内容，转载请注明出处】本文作者：唐霜，转载请注明出处。干涉现象。从量子理论出发，叠加态的本质是原创内容，盗版必究。转载请注明出处：www.tangshuang.net概率，一个光子是波的可能性是n, 是粒子未经授权，禁止复制转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net的可能性是m, n+m=1，运动中的光子【本文受版权保护】原创内容，盗版必究。产生了概率波，虽然一个光子在运动过程中没本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net有受到外力影响，但在概率波性质影响下，最【作者：唐霜】【未经授权禁止转载】终落在幕布上的什么位置，由该次运动的概率【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】决定。而正是由于概率波的存在，所以在穿过未经授权，禁止复制转载。未经授权，禁止复制转载。两个缝口后，概率波发生了衍射和干涉，导致【原创不易，请尊重版权】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。最终光子落在屏幕上形成了斑马条纹的分布效本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文受版权保护】果。当然，这些都是在未进行观测，光处于叠著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】加态时产生。一旦进行观测，叠加态坍缩，概著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】率波就消失了。 【原创不易，请尊重版权】【转载请注明来源】未经授权，禁止复制转载。
“薛定谔的猫”这个思想实验实际上是用来嘲【版权所有，侵权必究】原创内容，盗版必究。笑爱因斯坦提出的叠加态的，但最终成为用来本文作者：唐霜，转载请注明出处。未经授权，禁止复制转载。解释叠加态的最好比喻。一只猫在一个房子里未经授权，禁止复制转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net，我们没有看它时，它是死还是活呢？只有我著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】们观测它的时候，它的状态才坍缩为其中一种【本文受版权保护】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。，在我们观测之前，它处于非死非活的叠加态【版权所有，侵权必究】未经授权，禁止复制转载。。
【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【作者：唐霜】自旋与量子纠缠【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net
未经授权，禁止复制转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】当我们理解了叠加态，我们就可以来讨论量子本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【本文受版权保护】纠缠。
原创内容，盗版必究。【原创不易，请尊重版权】未经授权，禁止复制转载。量子纠缠的一个前提是叠加态中，每种状态的【转载请注明来源】【本文首发于唐霜的博客】概率之和为1.
【原创内容，转载请注明出处】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。另一个前提是微观粒子无时无刻不在发生自旋【本文首发于唐霜的博客】【原创不易，请尊重版权】。所谓自旋，跟地球的自转差不多，当然，还本文版权归作者所有，未经授权不得转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。要抽象很多。一个电子，在我们没有观察它之本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【原创内容，转载请注明出处】前，它的自旋叠加态为“上旋”和“下旋”，【原创不易，请尊重版权】【原创不易，请尊重版权】两种状态的概率和为1. 当我们观测它时，【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】本文作者：唐霜，转载请注明出处。坍缩为其中一种。
【原创不易，请尊重版权】【未经授权禁止转载】本文作者：唐霜，转载请注明出处。当有另外一个电子和这个电子发生量子纠缠时本文作者：唐霜，转载请注明出处。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。，它们所处的自旋状态完全相反，且相反状态【原创不易，请尊重版权】【作者：唐霜】的自旋概率之和为1，一般认为各自1/2.本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【版权所有，侵权必究】 当我们观测它们时，一个电子“上旋”，另转载请注明出处：www.tangshuang.net著作权归作者所有，禁止商业用途转载。一个电子“下旋”，但是它们的自旋概率之和【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【本文受版权保护】为1.
原创内容，盗版必究。【未经授权禁止转载】【原创不易，请尊重版权】【本文受版权保护】一旦两个电子发生量子纠缠，那么无论将它们【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。的距离拉到多大的距离，它们的纠缠都不会消【原创内容，转载请注明出处】原创内容，盗版必究。失。即使在宇宙的两端，当我们观测其中一个【本文首发于唐霜的博客】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。电子时，如果这个电子为“上旋”态，那么不【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net著作权归作者所有，禁止商业用途转载。用想，另外一个电子一定是“下旋”态。
原创内容，盗版必究。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。这也是平行宇宙的前提。本文作者：唐霜，转载请注明出处。
本文作者：唐霜，转载请注明出处。转载请注明出处：www.tangshuang.net【转载请注明来源】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【原创不易，请尊重版权】自旋系统是普遍现象，也是量子纠缠的前提。本文作者：唐霜，转载请注明出处。本文作者：唐霜，转载请注明出处。光子等电磁波具有偏振状态，光子具有左旋偏原创内容，盗版必究。原创内容，盗版必究。正光，右旋偏正光。电磁会产生磁极（类似磁【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】铁），也可能是由于自旋系统带来的。
原创内容，盗版必究。本文作者：唐霜，转载请注明出处。转载请注明出处：www.tangshuang.net本文版权归作者所有，未经授权不得转载。量子纠缠已经被实验证明过了。而且在一次公【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。开的演示中，物理学家将特定物质特定设备处未经授权，禁止复制转载。【版权所有，侵权必究】于极低温状态下，可以让一个物体悬浮在空中原创内容，盗版必究。【本文首发于唐霜的博客】，并且可以以任意姿态悬浮，例如悬浮在所持【原创内容，转载请注明出处】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。物体的下方。这种应该就是未来宇宙飞船悬浮【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。的基础理论。
【原创内容，转载请注明出处】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【作者：唐霜】转载请注明出处：www.tangshuang.net但是，理想是丰满的，现实是骨感的。想要得转载请注明出处：www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。到两个电子的量子纠缠状态，需要的条件极其本文作者：唐霜，转载请注明出处。【版权所有，侵权必究】苛刻，几乎是不可能。但是就是实现了，它所本文版权归作者所有，未经授权不得转载。未经授权，禁止复制转载。持续的时间也极其的短暂。
本文作者：唐霜，转载请注明出处。【版权所有，侵权必究】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。另外就是，处于量子纠缠的两个电子，同步状【作者：唐霜】本文作者：唐霜，转载请注明出处。态的速度也受到各种条件的影响。目前已知的【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】是，该速度是光速的几个数量级。量子纠缠可【本文首发于唐霜的博客】本文作者：唐霜，转载请注明出处。用于远程无线传输，包括传送信息，传输能量【转载请注明来源】【本文首发于唐霜的博客】（如电），所有两个电子之间的连接的集合被【作者：唐霜】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】成为量子隧道，量子隧道的距离也具有持续性【转载请注明来源】原创内容，盗版必究。。
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转载请注明出处：www.tangshuang.net【转载请注明来源】【原创内容，转载请注明出处】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】冯诺伊曼体系仍然成立：计算单元和存储单元【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net著作权归作者所有，禁止商业用途转载。。
【未经授权禁止转载】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。量子比特。一个量子比特在存储单元中处于叠转载请注明出处：www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。加态，通过观测来实现坍缩，得到确切值。例【未经授权禁止转载】【作者：唐霜】如我们现在有3个比特，对于经典计算机而言未经授权，禁止复制转载。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。，它只能存一个数据，每一个比特必须是0或【未经授权禁止转载】【转载请注明来源】1中的一个，一旦数据被存储，那么就不可修【未经授权禁止转载】转载请注明出处：www.tangshuang.net改，我们得到了一个客观数据。但是对于量子原创内容，盗版必究。转载请注明出处：www.tangshuang.net计算机而言，3个比特位上处于同时存在0和【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】本文作者：唐霜，转载请注明出处。1的叠加态，3个比特可以表示十进制0-7著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【版权所有，侵权必究】中的任意一个值，具体是哪个值，取决于我们原创内容，盗版必究。【原创不易，请尊重版权】的测量姿势。由于叠加态的本质是概率叠加，原创内容，盗版必究。未经授权，禁止复制转载。所以，我们不同的测量姿势得到的结果是不一本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文首发于唐霜的博客】样的，也就是说，如果不进行限制，这3个比本文作者：唐霜，转载请注明出处。原创内容，盗版必究。特位给出的结果每一次都不同，具体是什么值原创内容，盗版必究。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】，全凭概率。为了得到确切值，我们需要通过原创内容，盗版必究。原创内容，盗版必究。训练来得到需要的测量姿势，以保证我们得到【原创内容，转载请注明出处】本文作者：唐霜，转载请注明出处。需要的结果。
本文作者：唐霜，转载请注明出处。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【原创不易，请尊重版权】本文作者：唐霜，转载请注明出处。接下来是量子计算。同样这3个比特，和另外【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【本文首发于唐霜的博客】3个比特进行计算，比如相加，最终会得到什著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【版权所有，侵权必究】么呢？这里面涉及到叫“量子逻辑门操作”的【未经授权禁止转载】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】幺正变换，单量子比特门和任意量子门等等。【版权所有，侵权必究】【转载请注明来源】得到的结果取决于你的算法。量子计算机里面未经授权，禁止复制转载。【未经授权禁止转载】，算法本身包含了量子测量。但和经典计算机原创内容，盗版必究。【版权所有，侵权必究】不同，量子比特由于叠加态，可以做到并行计转载请注明出处：www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。算，但实现难度较大。比如，我们现在只有1本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net个比特和另外1个比特进行相加，那么可能是本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】 0+1, 0+0, 1+0, 1+1 【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net转载请注明出处：www.tangshuang.net它们各自的概率是1/4. 但是我们可以在未经授权，禁止复制转载。【转载请注明来源】计算结束之后采用不同的测量姿势去坍缩其叠未经授权，禁止复制转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。加态，从而只得到一个结果，如果我们用另外【版权所有，侵权必究】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】一种姿势去测量，那么得到的就是另外一个结转载请注明出处：www.tangshuang.net转载请注明出处：www.tangshuang.net果。这两个结果都是我们想要的，只是我们观【本文首发于唐霜的博客】【原创不易，请尊重版权】测方式不同，就同时得到它们了。并行计算则【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【作者：唐霜】是在每一步运算中都按照这样的逻辑进行测量【版权所有，侵权必究】【本文首发于唐霜的博客】。当然这里面计算没那么简单，不然量子计算【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【版权所有，侵权必究】各种算法大家就不用研究了。
【作者：唐霜】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】量子计算的本质和人工智能有点像，即通过一【本文受版权保护】【转载请注明来源】种算法找到概率最大的解（最优解）。量子计原创内容，盗版必究。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net算要经过多次计算，才能找到最优解。量子本【作者：唐霜】【转载请注明来源】身的概率波特性，会在运算过程中发生干涉，本文版权归作者所有，未经授权不得转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。形成强能量场，从而影响下一次计算。所以，【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】转载请注明出处：www.tangshuang.net实际上，多次运算过程中，后一次获得正确结【转载请注明来源】【版权所有，侵权必究】果的概率大于前一次，如果执行的次数足够多【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【作者：唐霜】，获得正确结果的概率几乎为1.【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】
【本文受版权保护】本文作者：唐霜，转载请注明出处。【原创内容，转载请注明出处】【原创不易，请尊重版权】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】二进制序列。要形成存储单元的数据，必须进【未经授权禁止转载】【本文受版权保护】行二进制序列化，否则量子计算机只能做比特【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net计算，不能形成操作系统等更高级的应用。要本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【作者：唐霜】序列化量子比特，就必须依赖量子纠缠。通过【作者：唐霜】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net纠缠在一起的量子，形成二进制序列化。
【本文受版权保护】转载请注明出处：www.tangshuang.net【本文首发于唐霜的博客】【原创内容，转载请注明出处】在量子计算机的物理实现层面上，有基于光子未经授权，禁止复制转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】的量子计算机，也有基于光学共振腔量子电动【转载请注明来源】【版权所有，侵权必究】力学的，实现比较复杂，不是普通环境能得到【作者：唐霜】转载请注明出处：www.tangshuang.net的。
本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文首发于唐霜的博客】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。“全球第一款商用型量子计算机”的计算设备【未经授权禁止转载】【转载请注明来源】“D-Wave One”，但是这台计算机【本文首发于唐霜的博客】【作者：唐霜】只能做量子退火运算。也就是说，它不能执行【作者：唐霜】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。其他的计算，因此算不算真正意义的量子计算【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。机。目前来讲，谷歌和IBM的量子计算机应著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【原创不易，请尊重版权】该走在最前面。
【转载请注明来源】本文作者：唐霜，转载请注明出处。原创内容，盗版必究。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。2019年10月24日，《自然》杂志刊发转载请注明出处：www.tangshuang.net【版权所有，侵权必究】了谷歌公司的一篇论文。谷歌在该论文中表示【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net转载请注明出处：www.tangshuang.net，其开发出一款54量子比特数（其中53个【本文首发于唐霜的博客】未经授权，禁止复制转载。量子比特可用）的超导量子芯片“Sycam未经授权，禁止复制转载。【原创内容，转载请注明出处】ore”。基于Sycamore，谷歌对一【本文首发于唐霜的博客】未经授权，禁止复制转载。个53比特、20深度的电路采样一百万次只转载请注明出处：www.tangshuang.net【转载请注明来源】需200秒。而目前最强的经典超级计算机S【作者：唐霜】【本文首发于唐霜的博客】ummit要得到类似的结果，则需要一万年【本文受版权保护】【版权所有，侵权必究】。基于这一突破，谷歌宣称其率先实现了“量【原创内容，转载请注明出处】原创内容，盗版必究。子霸权”。
【转载请注明来源】本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文受版权保护】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net简单讲，量子霸权就是指在特定领域，量子计【未经授权禁止转载】未经授权，禁止复制转载。算机的计算能力超过现有最强经典计算机的能【原创不易，请尊重版权】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。力。
【原创不易，请尊重版权】【原创内容，转载请注明出处】未经授权，禁止复制转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。量子计算下的编程【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】
未经授权，禁止复制转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【原创不易，请尊重版权】【版权所有，侵权必究】【原创内容，转载请注明出处】作为程序员，我们很想知道量子计算下的编程【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【原创内容，转载请注明出处】是怎样的。目前几乎所有的编程都是基于经典【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】计算机的二进制进行编程的，所以，几乎所有著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【本文首发于唐霜的博客】编程语言都无法在量子计算机中运行。量子计本文版权归作者所有，未经授权不得转载。原创内容，盗版必究。算的编程基于叠加态的量子进行编程，比较知【版权所有，侵权必究】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】名的编程工具是 QPanda【转载请注明来源】。本文作者：唐霜，转载请注明出处。
本文版权归作者所有，未经授权不得转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文首发于唐霜的博客】【原创内容，转载请注明出处】首先假设有一台量子计算机，它有 2 个量【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。子比特：1、2，接着对其中一个量子比 特著作权归作者所有，禁止商业用途转载。未经授权，禁止复制转载。（1）进行 H 门操作，构造了一个量子叠【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】未经授权，禁止复制转载。加态；并对1和2做 门操作，1为 控制量【转载请注明来源】【本文首发于唐霜的博客】子比特，2为目标量子比特，最后对所有的量【未经授权禁止转载】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。子比特进行测量操作。此时，将有 50%的【版权所有，侵权必究】未经授权，禁止复制转载。概率得到 00 或者 11 的测量结果。
【原创不易，请尊重版权】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。直观上讲，量子编程完全是在操作量子比特，未经授权，禁止复制转载。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。即用代码的方式去控制量子观测，有点像最原【原创不易，请尊重版权】【本文首发于唐霜的博客】始的计算机编程，比汇编还要古老，而非真正【本文首发于唐霜的博客】【转载请注明来源】意义上的编程。
本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【作者：唐霜】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。编程环境上，我们进行量子编程，直接在自己【原创内容，转载请注明出处】【作者：唐霜】的电脑上进行，QPanda 会创建一个完【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】未经授权，禁止复制转载。全符合量子计算的虚拟机，这样，就可以在普【作者：唐霜】【版权所有，侵权必究】通电脑上得到量子运算的结果。但是，要发挥本文版权归作者所有，未经授权不得转载。原创内容，盗版必究。量子运算的真正能力，必须将代码放到可运行本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【版权所有，侵权必究】的量子环境中跑，因为在自己的电脑上跑一年未经授权，禁止复制转载。转载请注明出处：www.tangshuang.net的代码，可能在量子计算机中只需要1秒。
【未经授权禁止转载】本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文受版权保护】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【原创内容，转载请注明出处】微软也开源了量子编程语言 Q#，有兴趣的【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。同学可以去看下。
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