主题：【原创】科普--量子计算机到底是什么 -- bnugirl

真的有花呀 hoo-ray

要解释量子计算机 得先解释一下量子力学(quantum mechanics)里的一些基本概念 这些概念 还是比较让

人抓狂的 因为我们是生活在一个经典世界里 我们数学系有两个教授是从物理转过去的 都是因为搞不懂量子力学

如果让我来科普性地总结量子力学 我会用两个词 不连续 不确定

不连续 也是quantum这个词的由来 什么是连续的呢 例如说速度 速度可以是1 可以是1.00000...0001

是多少都可以 不连续的呢 例如电子轨道 它只有几个特定的轨道可以待 不能在两个轨道中间儿待着 这个好理解

不确定 这个事儿 就让人不舒服了 到现在人们还在试图找一个统一理论把量子力学和经典力学统一起来 例如电子自旋 就是电子在原子里在绕着原子核转的同时 自己还在自转 自旋有两种方向 上旋或下旋 或者说正转或反转 或说顺时针逆时针 按经典力学呢 那它不是正着转 就是反着转 但是它偏偏不 它即是正着转的 也是反着转的 同时出于两种状态 这个就比较变态了 大家必须接受这个事实 量子态 就是可以同时出于两个状态

一个最著名的例子就是薛定愕的猫 一只猫关在一个黑盒子里 黑盒子里还有一个电子 一瓶毒气 这个电子如果正转 平安无事 如果反转 会开启这瓶毒气 把猫毒死 那么这个黑盒子里的猫 是活着还是死了呢 在经典世界里 不是活着 就是死了 在量子世界里 即活又死

但是量子态是可以轻易地被破坏的 破坏方法可以简单到 观察 就是你可以打开盒子看 你就会知道猫到底是活猫还是死猫 也就是确定了 不确定态被破坏了 你不能把盒子再关上 再让一切回到从前 回到猫不死不活的状态 这个给量子计算带来了极大的本质上的困难 后面还会细说