在科技發(fā)展的如此迅速的今天，量子計算機相信大家也不會陌生吧。這種計算機的目的是用來。研究解決計算機中的能耗問題。遵循著量子力學規(guī)律的它，在我們現實中它被運用到很多加密解除計劃的領域當中。所以如果大家想了解一下它的工作原理的話，不妨看學習啦小編給今天給大家?guī)淼囊韵轮R。

簡單來說：

就是用量子比特代替原來的普通比特。

從物理層面上來看，量子計算機不是基于普通的晶體管，而是使用自旋方向受控的粒子(比如質子核磁共振)或者偏振方向受控的光子(學校實驗大多用這個)等等作為載體。當然從理論上來看任何一個多能級系統都可以作為量子比特的載體。

從計算原理上來看，量子計算機的輸入態(tài)既可以是離散的本征態(tài)(如傳統的計算機一樣)，也可以是疊加態(tài)(幾種不同狀態(tài)的幾率疊加)，對信息的操作從傳統的“和”，“或”，“與”等邏輯運算擴展到任何幺正變換，輸出也可以是疊加態(tài)或某個本征態(tài)。所以量子計算機會更加靈活，并能實現并行計算。

要解釋細節(jié)的話有些麻煩， 給你些關鍵詞可以去查：

1. 量子態(tài)， quatum State

2. 量子疊加態(tài)， Quantum superposition

3， 量子比特， Qubit

4, 幺正變換 Unitary Transformation

5， 量子邏輯， Quantum Logic

6, 量子門， Quantum Gate (對應于傳統的邏輯門，其實就是一些特殊的正變換)

7, 量子算法， quantum Algorithm (當然量子計算機也能實現傳統的算法)

8, 然后關于從物理層面如何實現的最好從量子光學開始， 因為偏振的光子是最簡單的。

深層來說：

普通的數字計算機在0和1的二進制系統上運行，稱為“比特”(bit)。但量子計算機要遠遠更為強大。它們可以在量子比特(qubit)上運算，可以計算0和1之間的數值。假想一個放置在磁場中的原子，它像陀螺一樣旋轉，于是它的旋轉軸可以不是向上指就是向下指。常識告訴我們：原子的旋轉可能向上也可能向下，但不可能同時都進行。但在量子的奇異世界中，原子被描述為兩種狀態(tài)的總和，一個向上轉的原子和一個向下轉的原子的總和。在量子的奇妙世界中，每一種物體都被使用所有不可思議狀態(tài)的總和來描述。

想象一串原子排列在一個磁場中，以相同的方式旋轉。如果一束激光照射在這串原子上方，激光束會躍下這組原子，迅速翻轉一些原子的旋轉軸。通過測量進入的和離開的激光束的差異，我們已經完成了一次復雜的量子“計算”，涉及了許多自旋的快速移動。

從數學抽象上看，量子計算機執(zhí)行以集合為基本運算單元的計算，普通計算機執(zhí)行以元素為基本運算單元的計算(如果集合中只有一個元素，量子計算與經典計算沒有區(qū)別)。

以函數y=f(x)，x∈A為例。量子計算的輸入參數是定義域A，一步到位得到輸出值域B，即B=f(A);經典計算的輸入參數是x，得到輸出值y，要多次計算才能得到值域B，即y=f(x)，x∈A，y∈B。

量子計算機有一個待解決的問題，即輸出值域B只能隨機取出一個有效值y。雖然通過將不希望的輸出導向空集的方法，已使輸出集B中的元素遠少于輸入集A中的元素，但當需要取出全部有效值時仍需要多次計算。

看完如此眾多的知識之后。我知道大家對量子計算機更深入的了解了不少。我希望大家在通過這樣的了解之后，能夠對這種高層次的計算機有更進一步的認識。因為這種計算機，給。科學界帶來不少的好處。有興趣更深一步專研的你們，希望能夠繼續(xù)利用這種計算機的潛力，更進一步地投入到科學發(fā)展當中。