人类将逐渐进入量子时代，量子计算正在悄然【版权所有，侵权必究】原创内容，盗版必究。而至，作为程序员，你是否想过，如何在量子【本文受版权保护】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。计算机中进行编程？你是否想过，我们现在的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】编程思维是否在量子计算编程中也同样可行？【作者：唐霜】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。本期，我们就聊一聊有关量子计算的事情。本【本文受版权保护】【原创内容，转载请注明出处】期节目极其简单，不需要任何量子物理学专业【作者：唐霜】【版权所有，侵权必究】知识，因此，不要有任何负担。
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【本文首发于唐霜的博客】【作者：唐霜】【本文受版权保护】转载请注明出处：www.tangshuang.net【未经授权禁止转载】什么是量子？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。【转载请注明来源】转载请注明出处：www.tangshuang.net我们在讨论量子的时候，经常会涉及光子、质【未经授权禁止转载】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net子，甚至夸克，这些人类已知甚至未知的最小本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文受版权保护】物质微粒。但是，量子不是直接指微观世界的【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】物质总和。
转载请注明出处：www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。【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。量子不是物质，也不是在描述物质的特征。【作者：唐霜】
【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【转载请注明来源】【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，【转载请注明来源】未经授权，禁止复制转载。量子是对人类可观测的能量的存在形式的概括【原创不易，请尊重版权】【本文首发于唐霜的博客】。
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【本文受版权保护】【未经授权禁止转载】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】人类需要量子理论，从初衷出发，是为了解决【未经授权禁止转载】【版权所有，侵权必究】人们对能量这种东西的本质进行研究的需要。
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。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。和量子理论相对的，是经典物理学理论，包括转载请注明出处：www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。经典的牛顿力学、热力学、电力学等物理理论【未经授权禁止转载】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。。经典物理理论从宏观的角度去研究物质的性转载请注明出处：www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。质和运动状态。
【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。【未经授权禁止转载】量子理论和经典物理理论是两种不同的物理学【本文首发于唐霜的博客】【作者：唐霜】范式，没有谁对谁错，都是经过证明的科学。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。极端的例子是，对于同一个现象，我们用经典【原创不易，请尊重版权】【本文受版权保护】物理学和量子理论去解释都可以解释通，但它原创内容，盗版必究。【版权所有，侵权必究】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。【原创不易，请尊重版权】对谁错，都是对的。这听上去不可思议。但这未经授权，禁止复制转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net就是科学，而量子理论中经典的物理实验，光【转载请注明来源】转载请注明出处：www.tangshuang.net究竟是波还是粒子的”双缝实验本文作者：唐霜，转载请注明出处。转载请注明出处：www.tangshuang.net”，就是在这样的科学趣味性中【未经授权禁止转载】转载请注明出处：www.tangshuang.net完成的。
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。本文作者：唐霜，转载请注明出处。波粒二象性，叠加态【原创内容，转载请注明出处】
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。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【版权所有，侵权必究】我们虽然说这很有意思，有趣味，但对科学家【转载请注明来源】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。来说，这简直就是毁灭它们三观的灵异事件。
【作者：唐霜】【本文首发于唐霜的博客】【未经授权禁止转载】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】20 世纪初，物理学家开始重点纠结一个纠【原创不易，请尊重版权】转载请注明出处：www.tangshuang.net结了上百年的问题：光，到底是波还是粒子？
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。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【本文受版权保护】很多著名科学家（牛顿、爱因斯坦、普朗克）原创内容，盗版必究。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】做了很多权威的实验，确凿无疑地证明了光是【本文受版权保护】本文作者：唐霜，转载请注明出处。一种粒子。
【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【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。很多著名科学家（惠更斯、麦克斯韦、赫兹）【原创内容，转载请注明出处】未经授权，禁止复制转载。做了很多权威的实验，确凿无疑地证明了光是【未经授权禁止转载】转载请注明出处：www.tangshuang.net一种波（具有干涉衍射现象），电磁波。
著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【未经授权禁止转载】- 粒子可分成一个一个的最小单位，单个粒子不【本文首发于唐霜的博客】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】可再分；波是连续的能量分布，无所谓「一个【作者：唐霜】【未经授权禁止转载】波」或者「两个波」； 转载请注明出处：www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【版权所有，侵权必究】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。
- 粒子是直线前进的，波却能同时向四面八方发著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】射； 【本文受版权保护】转载请注明出处：www.tangshuang.net【原创不易，请尊重版权】本文作者：唐霜，转载请注明出处。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】
- 粒子可以静止在一个固定的位置上，波必须动【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【本文首发于唐霜的博客】态地在整个空间传播。 【原创内容，转载请注明出处】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。
托马斯·杨（Thomas Young，1【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【本文受版权保护】773—1829）于1801年进行了一次【原创不易，请尊重版权】本文作者：唐霜，转载请注明出处。光的干涉实验，即著名的杨氏双孔干涉实验，【作者：唐霜】【转载请注明来源】并首次肯定了光的波动性。于这个实验，科学【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【原创不易，请尊重版权】界进行了一场更深入的对抗实验，及波派和粒转载请注明出处：www.tangshuang.net【本文首发于唐霜的博客】派的对抗实验。这场实验虽然一开始是一场思未经授权，禁止复制转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net想实验，但是在长达100年的时间中，逐渐【转载请注明来源】原创内容，盗版必究。成为现实实验。实验是这样的：
转载请注明出处：www.tangshuang.net【原创内容，转载请注明出处】原创内容，盗版必究。【未经授权禁止转载】【作者：唐霜】实验准备：双缝实验相关设备，光电设备，思【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】想假设：如果光是波，那么会由于干涉产生斑转载请注明出处：www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。马状条纹，如果是粒子，那么由于粒子的直线【原创不易，请尊重版权】原创内容，盗版必究。运动，只会产生两条主要纹路。
【本文首发于唐霜的博客】本文作者：唐霜，转载请注明出处。转载请注明出处：www.tangshuang.net- 第一阶段：杨氏双缝实验。证明光是波。粒派本文作者：唐霜，转载请注明出处。未经授权，禁止复制转载。不服，认为应该将光子一个一个发射。 【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【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
- 第二阶段：一个一个发射光子穿过实验，仍然转载请注明出处：www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】产生了斑马条纹。这个实验虽然证明了光是波原创内容，盗版必究。【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【转载请注明来源】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】个缝之后，只有自己，怎么产生了衍射干涉呢【原创内容，转载请注明出处】【未经授权禁止转载】？一个光子不可能自己和自己干涉呀。 【本文首发于唐霜的博客】【作者：唐霜】未经授权，禁止复制转载。【原创不易，请尊重版权】
- 第三阶段：在a、b两个缝上各自装上摄像头【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】转载请注明出处：www.tangshuang.net，观察光子是否在穿过缝之前发生了分裂，导【原创内容，转载请注明出处】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net致穿过缝之后才产生了干涉。实验结果是，光转载请注明出处：www.tangshuang.net【原创内容，转载请注明出处】子只从一个缝穿过，没有发生分裂。但是，此【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net时实验结果发生了变化，在背景幕布上，原本【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。应该是斑马条纹的，结果现在变成了两条光斑【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。。这说明光是粒子。但是和第二阶段相比，仅【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】原创内容，盗版必究。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。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。产生影响，不会由于摄像机使原本为波的光变【原创内容，转载请注明出处】未经授权，禁止复制转载。成粒子的光。这是怎么回事？ 原创内容，盗版必究。【作者：唐霜】本文作者：唐霜，转载请注明出处。
- 第四阶段：在光子穿过缝之后再将摄像机安装未经授权，禁止复制转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。上去进行观测，从常识来讲，此时摄像机的观【版权所有，侵权必究】【转载请注明来源】测毫无意义，因为光子已经穿过缝了，摄像机转载请注明出处：www.tangshuang.net【本文受版权保护】按道理既观察不到任何东西，也不会影响光子【本文受版权保护】转载请注明出处：www.tangshuang.net的运动轨迹。然而，事实是，幕布上仍然只有【转载请注明来源】【原创内容，转载请注明出处】两条杠，证明光是粒子。这就是是 1978【未经授权禁止转载】【原创内容，转载请注明出处】 年 惠勒 延迟选择实验。 【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【原创不易，请尊重版权】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。
这个实验的核心问题在于，我们是否用摄像机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。对光子穿过缝口进行了观测（或叫“测量”）【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。，如果观测，那么光是粒子，如果不观测，那本文作者：唐霜，转载请注明出处。【作者：唐霜】么光是波。这是非常诡异的，观测这个动作影著作权归作者所有，禁止商业用途转载。未经授权，禁止复制转载。响了实验结果。我们可以想象，除了观测光子【本文受版权保护】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。穿过缝口，我们还可以在其他地方进行观测，【原创内容，转载请注明出处】【未经授权禁止转载】是否还会带来更复杂的结果呢？
转载请注明出处：www.tangshuang.net【未经授权禁止转载】【原创内容，转载请注明出处】【作者：唐霜】如果不是有实验做支撑，我们很难在物理世界原创内容，盗版必究。未经授权，禁止复制转载。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。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net是否选择观测，改变了光的本质。这和中国古【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。语“我思故我在”几乎一模一样，难道我们的【原创不易，请尊重版权】【版权所有，侵权必究】客观世界要从唯物变成唯心？
【本文首发于唐霜的博客】【本文受版权保护】【本文受版权保护】并非如此。【原创不易，请尊重版权】
本文作者：唐霜，转载请注明出处。【作者：唐霜】【未经授权禁止转载】【原创内容，转载请注明出处】未经授权，禁止复制转载。测量与叠加态坍缩【版权所有，侵权必究】
原创内容，盗版必究。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【原创不易，请尊重版权】【本文首发于唐霜的博客】量子理论通过新的方式解释波粒二象性。其中未经授权，禁止复制转载。【本文受版权保护】包括如下几点：
【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net转载请注明出处：www.tangshuang.net【原创内容，转载请注明出处】- 在观测之前，光处于波粒叠加态中，即是波，本文作者：唐霜，转载请注明出处。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】也是粒子 转载请注明出处：www.tangshuang.net转载请注明出处：www.tangshuang.net【本文首发于唐霜的博客】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【原创不易，请尊重版权】
- 在观测发生后，叠加态发生坍缩，光子只有一【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。种状态表现自己 【版权所有，侵权必究】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【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】
- 坍缩为什么状态，取决于我们观测的方式（用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】摄像机观测为粒子，不用摄像机观测为波） 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未经授权，禁止复制转载。
- 在没有观测的情况下，单个光子发生干涉了吗【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net本文版权归作者所有，未经授权不得转载。？发生了，也没有发生。从经典电磁学角度，【本文受版权保护】【版权所有，侵权必究】光子发生干涉是因为光子在未被观察时，处于【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】叠加态，一个光子有多个状态，因此，在穿过转载请注明出处：www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】缝口后，不同态之间发生了衍射，从而产生了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。干涉现象。从量子理论出发，叠加态的本质是著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】概率，一个光子是波的可能性是n, 是粒子【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】转载请注明出处：www.tangshuang.net的可能性是m, n+m=1，运动中的光子本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【作者：唐霜】产生了概率波，虽然一个光子在运动过程中没【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【本文受版权保护】有受到外力影响，但在概率波性质影响下，最【本文首发于唐霜的博客】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net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【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】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。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。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】本文作者：唐霜，转载请注明出处。最终光子落在屏幕上形成了斑马条纹的分布效未经授权，禁止复制转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】果。当然，这些都是在未进行观测，光处于叠【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【版权所有，侵权必究】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。【版权所有，侵权必究】率波就消失了。 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。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。
“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】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net笑爱因斯坦提出的叠加态的，但最终成为用来本文版权归作者所有，未经授权不得转载。转载请注明出处：www.tangshuang.net解释叠加态的最好比喻。一只猫在一个房子里原创内容，盗版必究。未经授权，禁止复制转载。，我们没有看它时，它是死还是活呢？只有我转载请注明出处：www.tangshuang.net【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net们观测它的时候，它的状态才坍缩为其中一种转载请注明出处：www.tangshuang.net【未经授权禁止转载】，在我们观测之前，它处于非死非活的叠加态【未经授权禁止转载】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】。
原创内容，盗版必究。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【未经授权禁止转载】【原创不易，请尊重版权】自旋与量子纠缠【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】
【本文受版权保护】【原创内容，转载请注明出处】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。原创内容，盗版必究。当我们理解了叠加态，我们就可以来讨论量子【转载请注明来源】【原创内容，转载请注明出处】纠缠。
【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。【未经授权禁止转载】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net量子纠缠的一个前提是叠加态中，每种状态的原创内容，盗版必究。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。概率之和为1.
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。【本文首发于唐霜的博客】原创内容，盗版必究。另一个前提是微观粒子无时无刻不在发生自旋转载请注明出处：www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。。所谓自旋，跟地球的自转差不多，当然，还【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】转载请注明出处：www.tangshuang.net要抽象很多。一个电子，在我们没有观察它之【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。前，它的自旋叠加态为“上旋”和“下旋”，【原创不易，请尊重版权】【本文首发于唐霜的博客】两种状态的概率和为1. 当我们观测它时，本文作者：唐霜，转载请注明出处。【原创内容，转载请注明出处】坍缩为其中一种。
未经授权，禁止复制转载。【未经授权禁止转载】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】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。当有另外一个电子和这个电子发生量子纠缠时【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【未经授权禁止转载】，它们所处的自旋状态完全相反，且相反状态【本文首发于唐霜的博客】原创内容，盗版必究。的自旋概率之和为1，一般认为各自1/2.【版权所有，侵权必究】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】 当我们观测它们时，一个电子“上旋”，另原创内容，盗版必究。本文作者：唐霜，转载请注明出处。一个电子“下旋”，但是它们的自旋概率之和原创内容，盗版必究。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net为1.
【原创内容，转载请注明出处】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【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。一旦两个电子发生量子纠缠，那么无论将它们本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【转载请注明来源】的距离拉到多大的距离，它们的纠缠都不会消【本文首发于唐霜的博客】【未经授权禁止转载】失。即使在宇宙的两端，当我们观测其中一个转载请注明出处：www.tangshuang.net转载请注明出处：www.tangshuang.net电子时，如果这个电子为“上旋”态，那么不本文作者：唐霜，转载请注明出处。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net用想，另外一个电子一定是“下旋”态。
【作者：唐霜】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【本文受版权保护】这也是平行宇宙的前提。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】
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【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。【未经授权禁止转载】【转载请注明来源】量子纠缠已经被实验证明过了。而且在一次公转载请注明出处：www.tangshuang.net【版权所有，侵权必究】开的演示中，物理学家将特定物质特定设备处【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【未经授权禁止转载】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。【转载请注明来源】，并且可以以任意姿态悬浮，例如悬浮在所持【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】转载请注明出处：www.tangshuang.net物体的下方。这种应该就是未来宇宙飞船悬浮【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【本文首发于唐霜的博客】的基础理论。
转载请注明出处：www.tangshuang.net【转载请注明来源】未经授权，禁止复制转载。但是，理想是丰满的，现实是骨感的。想要得著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【版权所有，侵权必究】到两个电子的量子纠缠状态，需要的条件极其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】苛刻，几乎是不可能。但是就是实现了，它所转载请注明出处：www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。持续的时间也极其的短暂。
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】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】转载请注明出处：www.tangshuang.net另外就是，处于量子纠缠的两个电子，同步状【版权所有，侵权必究】【原创不易，请尊重版权】态的速度也受到各种条件的影响。目前已知的【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】未经授权，禁止复制转载。是，该速度是光速的几个数量级。量子纠缠可原创内容，盗版必究。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。用于远程无线传输，包括传送信息，传输能量原创内容，盗版必究。转载请注明出处：www.tangshuang.net（如电），所有两个电子之间的连接的集合被【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【原创内容，转载请注明出处】成为量子隧道，量子隧道的距离也具有持续性转载请注明出处：www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。。
【作者：唐霜】【原创不易，请尊重版权】【作者：唐霜】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。要得到或者改变量子纠缠，需要消化极大的能【本文受版权保护】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。量。
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【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。原创内容，盗版必究。本文作者：唐霜，转载请注明出处。量子比特。一个量子比特在存储单元中处于叠【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net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】原创内容，盗版必究。如我们现在有3个比特，对于经典计算机而言【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net，它只能存一个数据，每一个比特必须是0或【作者：唐霜】转载请注明出处：www.tangshuang.net1中的一个，一旦数据被存储，那么就不可修原创内容，盗版必究。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。改，我们得到了一个客观数据。但是对于量子【转载请注明来源】【转载请注明来源】计算机而言，3个比特位上处于同时存在0和原创内容，盗版必究。未经授权，禁止复制转载。1的叠加态，3个比特可以表示十进制0-7未经授权，禁止复制转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】中的任意一个值，具体是哪个值，取决于我们未经授权，禁止复制转载。转载请注明出处：www.tangshuang.net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。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。所以，我们不同的测量姿势得到的结果是不一未经授权，禁止复制转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。样的，也就是说，如果不进行限制，这3个比【作者：唐霜】【版权所有，侵权必究】特位给出的结果每一次都不同，具体是什么值本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【转载请注明来源】，全凭概率。为了得到确切值，我们需要通过转载请注明出处：www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】训练来得到需要的测量姿势，以保证我们得到未经授权，禁止复制转载。【原创内容，转载请注明出处】需要的结果。
【版权所有，侵权必究】原创内容，盗版必究。【本文受版权保护】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。接下来是量子计算。同样这3个比特，和另外转载请注明出处：www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。3个比特进行计算，比如相加，最终会得到什【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net本文版权归作者所有，未经授权不得转载。么呢？这里面涉及到叫“量子逻辑门操作”的【作者：唐霜】【原创不易，请尊重版权】幺正变换，单量子比特门和任意量子门等等。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。得到的结果取决于你的算法。量子计算机里面【作者：唐霜】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。，算法本身包含了量子测量。但和经典计算机【转载请注明来源】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。不同，量子比特由于叠加态，可以做到并行计本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文首发于唐霜的博客】算，但实现难度较大。比如，我们现在只有1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个比特和另外1个比特进行相加，那么可能是【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。 0+1, 0+0, 1+0, 1+1 未经授权，禁止复制转载。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【转载请注明来源】【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，从而只得到一个结果，如果我们用另外【原创不易，请尊重版权】【原创不易，请尊重版权】一种姿势去测量，那么得到的就是另外一个结【未经授权禁止转载】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】果。这两个结果都是我们想要的，只是我们观转载请注明出处：www.tangshuang.net【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net测方式不同，就同时得到它们了。并行计算则【本文首发于唐霜的博客】原创内容，盗版必究。是在每一步运算中都按照这样的逻辑进行测量未经授权，禁止复制转载。转载请注明出处：www.tangshuang.net。当然这里面计算没那么简单，不然量子计算著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net各种算法大家就不用研究了。
【转载请注明来源】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net转载请注明出处：www.tangshuang.net【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【未经授权禁止转载】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】种算法找到概率最大的解（最优解）。量子计【原创内容，转载请注明出处】转载请注明出处：www.tangshuang.net算要经过多次计算，才能找到最优解。量子本著作权归作者所有，禁止商业用途转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。身的概率波特性，会在运算过程中发生干涉，原创内容，盗版必究。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net形成强能量场，从而影响下一次计算。所以，【作者：唐霜】本文作者：唐霜，转载请注明出处。实际上，多次运算过程中，后一次获得正确结本文作者：唐霜，转载请注明出处。【原创内容，转载请注明出处】果的概率大于前一次，如果执行的次数足够多【未经授权禁止转载】【本文首发于唐霜的博客】，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】
【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】本文作者：唐霜，转载请注明出处。二进制序列。要形成存储单元的数据，必须进【本文首发于唐霜的博客】【版权所有，侵权必究】行二进制序列化，否则量子计算机只能做比特未经授权，禁止复制转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。计算，不能形成操作系统等更高级的应用。要【版权所有，侵权必究】【本文首发于唐霜的博客】序列化量子比特，就必须依赖量子纠缠。通过本文作者：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。纠缠在一起的量子，形成二进制序列化。
【原创内容，转载请注明出处】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【转载请注明来源】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net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。【本文首发于唐霜的博客】的量子计算机，也有基于光学共振腔量子电动【本文首发于唐霜的博客】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net力学的，实现比较复杂，不是普通环境能得到本文作者：唐霜，转载请注明出处。未经授权，禁止复制转载。的。
【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【原创内容，转载请注明出处】【作者：唐霜】【未经授权禁止转载】“全球第一款商用型量子计算机”的计算设备【本文首发于唐霜的博客】转载请注明出处：www.tangshuang.net“D-Wave One”，但是这台计算机【转载请注明来源】未经授权，禁止复制转载。只能做量子退火运算。也就是说，它不能执行著作权归作者所有，禁止商业用途转载。未经授权，禁止复制转载。其他的计算，因此算不算真正意义的量子计算【版权所有，侵权必究】未经授权，禁止复制转载。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。【转载请注明来源】该走在最前面。
【本文受版权保护】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。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net2019年10月24日，《自然》杂志刊发【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。了谷歌公司的一篇论文。谷歌在该论文中表示【原创内容，转载请注明出处】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net，其开发出一款54量子比特数（其中53个未经授权，禁止复制转载。【本文受版权保护】量子比特可用）的超导量子芯片“Sycam本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【作者：唐霜】ore”。基于Sycamore，谷歌对一【未经授权禁止转载】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net个53比特、20深度的电路采样一百万次只【转载请注明来源】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net需200秒。而目前最强的经典超级计算机S【本文首发于唐霜的博客】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】ummit要得到类似的结果，则需要一万年【本文首发于唐霜的博客】转载请注明出处：www.tangshuang.net。基于这一突破，谷歌宣称其率先实现了“量【版权所有，侵权必究】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】子霸权”。
【作者：唐霜】【未经授权禁止转载】【本文首发于唐霜的博客】转载请注明出处：www.tangshuang.net【本文受版权保护】简单讲，量子霸权就是指在特定领域，量子计【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【转载请注明来源】算机的计算能力超过现有最强经典计算机的能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。力。
【原创不易，请尊重版权】【本文受版权保护】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】量子计算下的编程【本文受版权保护】
【原创不易，请尊重版权】未经授权，禁止复制转载。【未经授权禁止转载】作为程序员，我们很想知道量子计算下的编程【转载请注明来源】本文作者：唐霜，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转载请注明出处：www.tangshuang.net【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net计算机的二进制进行编程的，所以，几乎所有【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。编程语言都无法在量子计算机中运行。量子计【原创不易，请尊重版权】【原创不易，请尊重版权】算的编程基于叠加态的量子进行编程，比较知【作者：唐霜】未经授权，禁止复制转载。名的编程工具是 QPanda【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】。【原创不易，请尊重版权】
【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。【原创不易，请尊重版权】【本文首发于唐霜的博客】【本文受版权保护】首先假设有一台量子计算机，它有 2 个量著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【本文受版权保护】子比特：1、2，接着对其中一个量子比 特【本文受版权保护】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。（1）进行 H 门操作，构造了一个量子叠本文作者：唐霜，转载请注明出处。【未经授权禁止转载】加态；并对1和2做 门操作，1为 控制量【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。子比特，2为目标量子比特，最后对所有的量【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net子比特进行测量操作。此时，将有 50%的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。概率得到 00 或者 11 的测量结果。
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】【未经授权禁止转载】转载请注明出处：www.tangshuang.net直观上讲，量子编程完全是在操作量子比特，【原创不易，请尊重版权】【原创不易，请尊重版权】即用代码的方式去控制量子观测，有点像最原本文作者：唐霜，转载请注明出处。未经授权，禁止复制转载。始的计算机编程，比汇编还要古老，而非真正【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。意义上的编程。
【未经授权禁止转载】【版权所有，侵权必究】原创内容，盗版必究。【本文首发于唐霜的博客】编程环境上，我们进行量子编程，直接在自己【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。的电脑上进行，QPanda 会创建一个完【原创不易，请尊重版权】【作者：唐霜】全符合量子计算的虚拟机，这样，就可以在普【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。通电脑上得到量子运算的结果。但是，要发挥原创内容，盗版必究。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net量子运算的真正能力，必须将代码放到可运行未经授权，禁止复制转载。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。的量子环境中跑，因为在自己的电脑上跑一年【转载请注明来源】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】的代码，可能在量子计算机中只需要1秒。
未经授权，禁止复制转载。【原创不易，请尊重版权】【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。微软也开源了量子编程语言 Q#，有兴趣的【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。同学可以去看下。
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