量子计算
编辑量子计算是一种计算类型,其操作可以利用量子力学的现象,如叠加、干涉和纠缠。进行量子计算的设备被称为量子计算机。虽然目前的量子计算机太小,在实际应用中无法超越普通(经典)计算机,但更大的实现被认为能够解决某些计算问题,如整数分解(这是RSA加密的基础),xxx快于经典计算机。量子计算的研究是量子信息科学的一个子领域。有几种量子计算的模型,最广泛使用的是量子电路。其他模型包括量子图灵机,量子退火,和绝热量子计算。大多数模型都是基于量子比特,或称量子位,它有点类似于经典计算中的比特。一个量子比特可以处于1或0的量子状态,或处于1和0的叠加状态。然而,当它被测量时,它总是0或1;这两种结果的概率取决于量子比特在测量前的量子状态。一个不使用量子比特的模型是连续变量量子计算。建立物理量子计算机的努力集中在诸如透子、离子阱和拓扑量子计算机等技术上,这些技术旨在创造高质量的量子比特。根据全量子计算机的计算模型,这些量子比特的设计方式可能不同,至于是采用量子逻辑门、量子退火还是绝热量子计算,则取决于量子逻辑门。目前,构建有用的量子计算机有许多重大障碍。保持量子比特的量子状态特别困难,因为它们受到量子退相干的影响。因此,量子计算机需要纠错。任何可以由经典计算机解决的计算问题也可以由量子计算机解决。反过来说,任何可以由量子计算机解决的问题也可以由经典计算机解决,至少在原则上有足够的时间。换句话说,量子计算机服从丘吉尔-图灵论的规定。这意味着,虽然量子计算机在可计算性方面没有提供比经典计算机更多的优势,但某些问题的量子算法的时间复杂度明显低于相应的已知经典算法。值得注意的是,量子计算机被认为能够快速解决某些经典计算机在任何可行的时间内都无法解决的问题,这被称为量子至上的壮举。对量子计算机方面问题的计算复杂性的研究,被称为量子复杂性理论。
量子电路的定义
编辑量子计算的主流模型以量子逻辑门的网络来描述计算。这个模型是布尔电路的一个复杂的线性代数的泛化。一个由以下部分组成的存储器项(每个状态一个)。这个向量被看作是一个概率向量,代表了要在一个特定状态下找到内存的事实。
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