量子演算法和電子計算機的演算法,有什麼不同?

時間 2021-06-08 09:10:29

1樓:深深的思考

量子不可轉殖定理限制了量子狀態的複製,讀取,寫入,對應量子記憶體操作需要用其他量子允許的方式繞過讀寫,因此量子演算法非常複雜,並不能簡單理解成平行計算。目前可用的演算法以量子傅利葉變換為基礎,可以解決一些數論中的週期性問題,比如分解質因數,稀疏可逆矩陣問題。但也僅此而已。

總之,以目前的量子演算法,量子計算機只是實驗裝置,用於科研探索。量子演算法不突破,即使造出幾萬,幾億量子位元的量子裝置,也無太大現實實用性。這個領域長期看核心是數學問題,需要大量數學家突破量子演算法。

詳細可參考文章https://

zhuanlan /p/333217350

2樓:六公尺前的水

複雜詳細的我也不會,簡單描述下我的理解,錯了也請輕噴。

從nn個可能性中計算乙個確定的可能性。

其實就是從n條路中找一條真正通的路。

傳統計算機計算,就只能一條一條的試,試通了就確定了,沒通就換下一條,本質上是一種遍歷或窮舉。

提高效率的方法,要麼是堆計算效能,縮短每條路徑的計算時間,要麼多開執行緒,盡可能多同時執行的條數。

本質上是個串聯過程。

量子計算機根據量子的是和否兩個狀態同時疊加的特點,把所有的狀態同時展現出來,相當於同時自動執行了每條路線,最終確定的路線就自動跳了出來。

本質上是個併聯過程。

3樓:愛伊

它倆不是一套邏輯呀,數字計算機就好像我有一堆人(假設是10萬人),然後說列隊,男的站左邊,女的站右邊。然後對所有人說,結了婚的舉起右手。然後接著說,超過30的抬起左腳,然後說父母沒退休的伸出舌頭。

經過這四次運算,我們從一堆人裡面可以找到30歲以上父母沒退休,結了婚,有孩子的女性。然後我們繼續對這些女性分類,有兩個和兩個以上孩子的,都為男孩的,都在上學的,乙個上初中且乙個上小學的……

簡單點說每一次定義都需要一次運算。因為數字計算機只有0和1,只能二選一。然後經過多次選擇,找到了滿足你若干條件的人,發現10萬個樣本裡,復合相應條件的有20個。

然後數字計算機就反饋出來你這個條件滿足的概率為萬分之二。假設我們數字計算機計算出這個十萬分之二的概率數值需要花費0.1秒,這個時候你又變換了一些條件,數字計算機又需要重新計算。

10萬人是10萬個不同的個體,每個個體又可以有上百個定義屬性,然後你想想這10萬人排列組合能排出多少個不同的定義域?數字計算機算力再強,也要一次一次的計算。

量子計算機不同,因為是量子模擬,可以很快的把十萬個樣本每乙個是什麼狀態都模擬出來。這樣無論你如何設定定義域,都只需要讀取1次即可。

這就是量子霸權。

4樓:不可說

TLDR: 不行。因為量子計算機和電子計算機使用的計算模型不同。

電子計算機的計算模型使用二進位制bit代表數值,每個bit擁有固定的值0或1,被寫入之後,在下一次寫入之前值都保持不變。所有電子計算機的演算法都基於這一假設。

目前最流行的量子計算模型基於 qubit和quantum gate概念建立。乙個qubit通常寫作 (正常的notation在0和1後面有braket,但是不知道知乎怎麼輸入,反正是科普就省略了),代表乙個概率alpha 是0,概率beta是1的值。qubit在未觀測時處於概率態,被觀測後就按照概率坍縮為確定的0或1。

quantum gate對qubit進行計算轉換,形成quantum algorithm。這種完全不同的計算模型決定了量子計算擁有完全不同的演算法。

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