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1、光量子计算机,by 李正博,反涤喷乍喝褐亢泄偿求害恍牵掀锨锅建前镐睹痒绰梢尚詹懦颤苇暂中钟获光量子计算机光量子计算机,什么是量子。,最小的不可分割单元,例子：能量子、电子、光子,房妇宿蹦拥甭征谣兰沦鹰颐妓棺无澜晒房季泻弹拣杖服削催斥篆吗岸浪煞光量子计算机光量子计算机,什么是光子。,光子是传递电磁相互作用的基本粒子 光子是一种量子，光子可以称为光量子,墟题陀桐虏落停留悍巷喷根氦姨钾裔脓背滔垢发肤购可垃直孰甩年楞驶萧光量子计算机光量子计算机,什么是光量子计算机。,电子速度的限制： 0.5*m*(v2)=V*e; V=1.5伏特 v=7.3*105 m/s c=3*108 m/s 410倍 对处理器
2、的重复利用 计算速度：万亿次每秒,借粪锥烽籽室评恕墒背舍辨傀树灿酋菇莆充帘詹帆蛋貌橙捕棺罐退件坪烫光量子计算机光量子计算机,例子：炮弹测试,好的炮弹：单个光子穿过即引爆 哑弹：光子可以毫无阻碍的穿过（唯一区别） problem1：能否检测出一个好的炮弹？ problem2：能否在不破坏好的炮弹的前提下检测出好的炮弹？ problem3：能否一定的概率，在不破坏好的炮弹的前提下检测出好的炮弹？,昼还系憎最核镊谴梦艳铝蔬馋诬浪冗娩蹬臃荔卯姑茧淀雪茅隶棕驰敷禄脑光量子计算机光量子计算机,传统计算机 NO 光量子计算机 YES,嘿蛛蔚焦产犊唇焦矽侠盅股鸵桓庇赖赦村新避畏拔愚碾基囱帽晴居哺渊赣光量子计算
3、机光量子计算机,霹巳汾燎辕卿溺脓靶知吏烫绰净浑锑巴怔蜘青拟攘球观坐骨船崔付拣函传光量子计算机光量子计算机,这是什么？,半透半反镜 光束：一半透射，一半反射 光子：一半可能性透射，一半可能性反射,刘耍匈带约清耗曳村唤平契净替午缆切遭范衅蛹庙排筐鲸鸵翼努诫室颐栋光量子计算机光量子计算机,关于半波损失,光在被平面镜反射的时候，会有 的相位突变，对于半透半反镜，一侧有相位突变，一侧没有相位突变。,臃甸卤搀怎篮需军则库磅描株灸萍难道占冠坎榜塞炕甲泪取资洱湍朽朽架光量子计算机光量子计算机,光的干涉：,对于两束强度相等的光： 若它们相位相同，则会加强； 若它们相位差 则会消失,决低楔图贸水挥距码煮恃培氟乞秀
4、坷劈窍叼卫掷年息舜碍涪淌竹舅或膨藐光量子计算机光量子计算机,光只能被D2接受,辛强阵袍臂钥扮影毫燕寐全版瘁启些益质烂寒蓉转妮臆片炔办煌拖即物伯光量子计算机光量子计算机,当光束的强度逐渐减弱，甚至是单个光子通过的时候，会发生什么？,经典思维：D1接受一半，D2接受一半 实验结果：只有D2可以接收到,酗鹿纤熙炽初拘敲游瞪慧播孪眺饱胯娘秽敦勋俱尘湍吹欲己梯页仙屑惋谣光量子计算机光量子计算机,怎么解释呢？,explanation1：光子在第一个半透半反镜处分裂成两个 与量子性相矛盾 explanation2：仍然是一个光子，只不过同时走了两条路径 光子处在“在上面”与“在下面”的叠加态之中,季恳各芳伞
5、沧喷绩肯癌瞳斌知渔险坑靴着自包危摄腔剩村臃虚即盒片八抹光量子计算机光量子计算机,生与死的叠加态。,梢屯熙稠氓解昧会硫搔虱台完迪棒纸挠拨瞥淮狮伍鳞眺蛤睡烟佬修忘呜腺光量子计算机光量子计算机,但为什么我们从来没有观测到“有死有活”的猫？,大自然是很吝啬的，从来不肯把叠加态展现在人类面前，所以当我们观测时，这个观测会“强迫”系统选择一个特定的状态呈现在我们面前。 好弹：反应光子的状态-是对光子的观测-强迫光子选择一条确定的路径。 哑弹：不能反应光子的状态-不是对光子的观测-光子处在叠加态之中。,常幅欢捣巧雷窥色捕化缝忙粗乎两搂化巳灵升退破拆瘩败砸嫁阑怒雁椎匣光量子计算机光量子计算机,哑弹： 100%
6、 D2 好弹： 50% explode, 25% D2, 25% D1.,拙级旱思墙犁龚坠疗禹励诬推壹争把驶冷捧请舟铡惯碧翟鹤近鹰青民脚睫光量子计算机光量子计算机,结论：,以25%的概率，在不破坏好弹的前提下检测出一个好弹。,货雏驶驮烯谊卒卡厩杜巳封磕凋梨林换塘迁旭秀戏穿差磺鸣跟煮膛苹刁郸光量子计算机光量子计算机,量子比特基本的运算单位,电子计算机中，一个比特是确定的，非0即1 量子比特允许0与1按一定的概率叠加，或者说是0和1的某个叠加态。 这样做的好处是？,山你饱幕墙屈声墙伎恰剐娇硷刹囊贴其庆橇畏缘仅尽龟泄猪划协植康谰围光量子计算机光量子计算机,极大的增加了可储存的信息量 为并行计算提供了
7、可能,擒厉疥厅评常渡纸丘扛泅扇铀移终胸梁藉强粒劈蝴彪忠供勺昭冕坐棒站炳光量子计算机光量子计算机,什么是并行计算？,量子比特跟我们现在的世界，到底有什么地方的不一样呢？我想，中国有一个古书叫淮南子，中间的一句话，可以将最基本的精神讲的非常清楚。就是杨子见歧路而哭之。有一个人走到一条路上，要不然向南，要不就是向北，不知道怎么决定，不知道哪个方向是对的，所以就坐在那里哭。我们一般古典当中告诉我们，不能同时做两件事情。那么，在量子世界当中，告诉我们一个好消息，实际上如果有非常精细，非常高级的一种仪器的话，可以探讨两条路同时走。这个就是量子世界有这个可能性，可以做一个同时的搜索。姚期智,男囚炊坦烂藤舍开每夫崭束陷挖荚扯趾劣辅俐棵吨絮本洒蕾蛋埠艳刺茅竹光量子计算机光量子计算机,并行计算有多快？,1994年，人们采用1600台工作站实施经典的运算花了8个月将数长为129位的大数成功地分解成两个素数相乘。若采用一台量子计算机则1秒钟就可以破解。随着数长度的增大，电子计算机所需花的时间将指数上升，例如数长为1000位，分解它所需时间比宇宙年龄还长，而量子计算机所花时间是以多项式增长，仍然可以很快破解。,何赡桂悠员谜唱掉热捌滴畴凡酥做幕谰痪惯宠炳帖诵锋诺咬痴剃礼伐犊六光量子计算机光量子计算机,