量子叠加

请做好准备，即将进入烧脑模式！ 宏观世界的生活经验很多都是表象。比如，你可能认为世界的运行是确定的、可预测的；一个物体不可能同时处于两个相互矛盾的状态。 在微观世界中，这种表象被一种叫做量子力学的规律打破了。 量子力学指出，世界的运行并不确定，我们最多只能预测各种结果出现的概率；一个物体可以同时处于两个相互矛盾的状态中。 量子计算，就是直接利用量子力学的现象（例如量子叠加态）操纵数据的过程。 在本文中，我们简单地介绍量子叠加态、量子比特、量子测量和一种实现随机数据库搜索的量子算法。 夏天到了，烈日炎炎。当你带上偏振墨镜时，从某种程度上讲，你就已开始接触量子计算了。 为什么这么说呢？因为光的偏振正好“同时处于两个相互矛盾的状态”中，也就是量子叠加态。在量子计算中，光子的偏振就可以用来实现量子比特。 首先，光是一种电磁波，组成它的粒子叫做光子。电磁波的振动就像绳子抖动一样，可以朝这儿偏也可以朝那儿偏，形成各种各样的偏振。 其次，偏振墨镜就像一个筛子，只有跟筛子的缝隙方向一致，光子才能“钻过去”。如果跟筛子的缝隙方向垂直，光子就被完全“拦住”了。 用绳子的抖动比喻光子的偏振，你就很容易理解了。 如果光子偏振方向跟缝隙方向既不垂直也不平行，而是呈一定角度，又会怎样呢？ 如果你在钻过去的朝↗方向偏振的光子后面，再放一个只过滤↑光子的偏振镜，就会发现一个非常诡异的量子力学现象：大约有一半儿

云栖号资讯：【 点击查看更多行业资讯 】 在这里您可以找到不同行业的第一手的上云资讯，还在等什么，快来！ 量子——我相信正在阅读本文的你一定在相当长的一段时间里听说过这个词及其派生词：量子密码学，量子互联网，量子电动力学等等，尤其是自Google宣布推出Quantum Supremacy打造其54量子位处理器Sycamore，以及Google，IBM，D-Wave，Rigetti等几大巨头之间的量子战争开始以来更甚。 说到量子计算技术，虽然已经发展了数十年，但其主要是在2016年IBM通过IBM云将其5量子位的量子计算机开源之后，才引起年轻研究人员及新兴初创公司的注意。 起源概览 一个多世纪以来，量子物理学无数次地困扰着人类。好奇心驱使着人类探索和理解自然现象的冲动。随着理论物理学家进行思想实验并将该学科的研究进程从经典转变为现代后，用实验证明理论正确性的需求突显出来。 物理学家开始感到有必要进行极其复杂的计，设计大型实验设备（如大型强子对撞机（LHC））以实现非凡的精度，并在有限的时间内可持续地模拟“零误差”精度的自然和物理范例。多样的情况对更强大的计算能力提出了极高的要求。 此外，无法解释的自然之谜促使20世纪的一些精英科学家，如保罗·贝尼奥夫，理查德·费曼和尤里·马宁不断思考，并逐渐理解了基于量子力学的计算机所具有的强大影响力，由此物理学家和工程师齐心协力开始创建量子计算机。