量子力学在计算机中的应用

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/28 12:03:39
变形精钢中有一句话是这样的:信号图正在不断发展,他们具有自发进化的能力,这不是傅利叶变化(线性变化)所能解释的了,已经提升到了量子力学的范畴,在这地球上并不存在如此复杂的东西,那么有机体呢?具有生命能力的有机体,例如DNA构成的电脑……

我想知道为什么说“这不是傅利叶变化(线性变化)所能解释的了,已经提升到了量子力学的范畴”
要有电脑达到的运算速度跟智能程度有什么样的关系?我总是听到达到多少次运算速度计算机就可以拥有意识这到底是怎么回事。就像这段话说的“那么有机体呢?具有生命能力的有机体,例如DNA构成的电脑……”

普通电脑:
(1)其输入态和输出态都是经典信号,用量子力学的语言来描述,也即是:其输入态和输出态都是某一力学量的本征态。如输入二进制序列0110110,用量子记号,即|0110110>。所有的输入态均相互正交。对经典计算机不可能输入如下叠加态:
C1|0110110 >+ C2|1001001>。
(2)经典计算机内部的每一步变换都将正交态演化为正交态,而一般的量子变换没有这个性质,因此,经典计算机中的变换(或计算)只对应一类特殊集 。

量子电脑:
[1]量子计算机的输入态和输出态为一般的叠加态,其相互之间通常不正交;
[2]量子计算机中的变换为所有可能的么正变换。得出输出态之后,量子计算机对输出态进行一定的测量,给出计算结果。

比较:
   由此可见,量子计算对经典计算作了极大的扩充,经典计算是一类特殊的量子计算。量子计算最本质的特征为量子叠加性和相干性。量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算,所有这些经典计算同时完成,并按一定的概率振幅叠加起来,给出量子计算机的输出结果。这种计算称为量子并行计算。量子并行处理大大提高了量子计算机的效率,使得其可以完成经典计算机无法完成的工作 。

这只是电影虚构的情节。我在中科院听过相关讲座:真正的量子计算机还在研究中,它的特点是运算速度跟快,并行处理(可以突破电子运动的极限),而且保密性好(量子密码从理论上不可破解,一旦被检测就将被破坏),这是主要的优点。