您当前的位置:中国百科网 -> 百科知识 -> 百科大全④ -> 文章内容:量子计算

量子计算




量子计算
quantum computing

由这些量子逻辑门相互连接起来就可以构成一台量 子计算机,这种计算机是一个多粒子量子系统。 单电子束缚在原子(如氢原子)中,称为l个量 子点。量子点是量子计算机中的基本元素。建造一 台完整的量子计算机需要在一块芯片上使用大约 10万个量子点,这是当前技术水平无法达到的。另 外,量子计算机的计算时间也存在很大困难。量子 点中的电子保持激发态的时间大约仅lrns,而每个 激光脉冲序列持续约Ins,1次量子计算仅能进行大 约1(X旧次逻辑操作,这严重限制了量子计算的时 间长度。 由于技术上的困难,包括解相干、激光脉冲的控 制以及有效的纠错方法等,建造量子计算机非常困 难。英国剑桥大学提出一种制造“量子效应集成电 路”的方法,基于这种方法生产的芯片可望在下个世 纪初投放市场。(张中) 1 iangZI llSUQn .子计算(q~tunt computing)以量子力学 理论和量子器件为基础的信息处理方式。按照一定 的体系结构,采用量子器件构成的计算机,称为量子 计算机。与传统计算机相比,量子计算机具有两方 面的突出优点:一是量子计算机能够解决一些传统 计算机无法处理的间题;二是一大类用传统计算机 处理为指数复杂性的问题,利用量子计算机可以将 其降为多项式复杂性。 早在80年代初,美国加州理工学院物理学家 Rithard P.Feylullan首先提出了量子计算机的概 念。他从理论上建立了一个抽象的量子计算机模 型,并证明这种机器可用于模拟传统计算机无法模 拟的量子系统行为。其后,英国牛津大学物理学家 David】关u议h构造了一种通用量子计算机。与传统 的图灵计算机比较,这种计算机不仅可以完成图灵 机所能完成的计算,而且还可以完成图灵机所不能 完成的某些计算。例如,真正随机数的产生。 1994年,美国Al,%26T公司贝尔实验室的Peter W.Shi)r首次提出了一种量子计算算法,并用它求 解密码学中的大数分解问题。这是一个用传统计算 机甚至超级计算机都几乎不能解决的问题,但是采 用51刃r的量子计算算法能够在多项式时间复杂性 内得到有效解,从而显示出量子计算在求解一些难 解的复杂性问题的巨大潜力。与此同时,玫川~n 段h山1飞acher提出了量子位(qubit)的概念,这是量子 信息理论的基础。量子位比通常的信息单位bit复 杂得多,1个量子位可以是0,1或者0和1的混合。 1995年,美国加州理工学院和美国国家标准技术研 究所研制出部分量子电路。 与传统计算机一样,量子计算机也包括存储器 和运算器两部分。氢原子可用于存储量子信息,当 它处于基态时表示O,处于激发态时表示1。如果要 从氢原子中读取(或者写人)量子信息,可使用激光 脉冲。当脉冲中的光子具有基态与激发态之间的能 量差时,氢原子中的电子将从一个状态跳转到另一 个状态。量子逻辑运算一般包括NOT,〔X)PY, ANL乃个功能。粒子自旋模型可用于实现量子逻辑 运算,一个方向的自旋表示1,另一个方向的自旋表 示0。在一个氢原子中,电子自旋与质子自旋的相 互作用可完成量子逻辑运算操作,称为量子逻辑门。

上一篇:量子力学的变分法      下一篇:量子化学计算方法
  Google提供信息
贡献者:佚名  来源:转载  
百度搜索:量子计算 GOOGLE搜索:量子计算 sogou搜索:量子计算
雅虎搜索:量子计算 SOSO搜索:量子计算 有道搜索::量子计算

 
Mail:chinabaike@gmail.com Copyright by www.chinabaike.com;All rights reserved.