主题：【原创】科普--量子计算机到底是什么 -- bnugirl

刚开学 比较忙 继续

qubit与bit的一个本质区别就是对于一个qubit 0 和1的状态同时存在 那么如果有一个3-qubit的存储器 就是000,001,...,111 这2^3=8个状态同时存在 n-qubit 就是2^n个状态同时存在

在传统计算机里 对于bit的操作是通过逻辑门来实现 对于单bit的逻辑操作 只有一种 就是取非 0变1 1变0 对于单qubit的操作 那花样就多了 因为前面讲了 如果用二维坐标来表示 一个qubit的状态可以是单位圆上的任意一点 用三维坐标来表示 一个qubit的状态可以是单位球面上的任意一点 它可以从一点跑到这个球面上的任意的另外一点 可以进行的操作是无穷多的 简化一下 基本操作就是旋转 绕x y z轴 旋转任意角度

对于n-qubit 对这2^n个状态的操作是自动同时进行的 你可以说大家一起绕x 轴转30度 也可以说 是0的 向右转体30度 是1的 原地不动 所以量子计算机 可以有2^n的并行运算 这也是为什么量子计算机的计算能力可能比传统计算机有指数性增长

对于n-qubit的操作 可以简化为一个universal set 这个set里包括四个门 任何操作运算 都可以通过这四个门的不同的排列组合来实现