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    量子計算機擁有強大的量子資訊處理能力,對於目前多變的資訊,能夠從中提取有效的資訊進行加工處理使之成為新的有用的資訊。

    量子資訊的處理先需要對量子計算機進行儲存處理,之後再對所給的資訊進行量子分析。

    運用這種方式能準確預測天氣狀況,目前計算機預測的天氣狀況的準確率達75%,但是運用量子計算機進行預測,準確率能進一步上升,更加方便人們的出行。

    量子計算機

    簡單地說,它是一種可以實現量子計算的機器,是一種透過量子力學規律以實現數學和邏輯運算,處理和儲存資訊能力的系統。它以量子態為記憶單元和資訊儲存形式,以量子動力學演化為資訊傳遞與加工基礎的量子通訊與量子計算,在量子計算機中其硬體的各種元件的尺寸達到原子或分子的量級。量子計算機是一個物理系統,它能儲存和處理關於量子力學變數的資訊。

    如同傳統計算機是透過積體電路中電路的通斷來實現0、1之間的區分,其基本單元為矽晶片一樣,量子計算機也有著自己的基本單位——昆位元(qubit)。昆位元又稱量子位元,它透過量子的兩態的量子力學體系來表示0或1。比如光子的兩個正交的偏振方向,磁場中電子的自旋方向,或核自旋的兩個方向,原子中量子處在的兩個不同能級,或任何量子系統的空間模式等。量子計算的原理就是將量子力學系統中量子態進行演化結果。

    量子計算機原理

    量子計算機是一種基於量子理論而工作的計算機。追根溯源,是對可逆機的不斷探索促進了量子計算機的發展。量子計算機裝置遵循量子計算的基本理論,處理和計算的是量子資訊,執行的是量子演算法。1981年,美國阿拉貢國家實驗室的Paul Benioff最早提出了量子計算的基本理論。

    1、量子位元

    經典計算機資訊的基本單元是位元,位元是一種有兩個狀態的物理系統,用0與1表示。在量子計算機中,基本資訊單位是量子位元(qubit),用兩個量子態│0>和│1>代替經典位元狀態0和1。量子位元相較於位元來說,有著獨一無二的存在特點,它以兩個邏輯態的疊加態的形式存在,這表示的是兩個狀態是0和1的相應量子態疊加。

    2、態疊加原理

    現代量子計算機模型的核心技術便是態疊加原理,屬於量子力學的一個基本原理。一個體系中,每一種可能的運動方式就被稱作態。在微觀體系中,量子的運動狀態無法確定,呈現統計性,與宏觀體系確定的運動狀態相反。量子態就是微觀體系的態。

    3、量子糾纏

    量子糾纏:當兩個粒子互相糾纏時,一個粒子的行為會影響另一個粒子的狀態,此現象與距離無關,理論上即使相隔足夠遠,量子糾纏現象依舊能被檢測到。因此,當兩粒子中的一個粒子狀態發生變化,即此粒子被操作時,另一個粒子的狀態也會相應的隨之改變。

    4、量子並行原理

    量子平行計算是量子計算機能夠超越經典計算機的最引人注目的先進技術。量子計算機以指數形式儲存數字,透過將量子位增至300個量子位就能儲存比宇宙中所有原子還多的數字,並能同時進行運算。函式計算不透過經典迴圈方法,可直接透過么正變換得到,大大縮短工作損耗能量,真正實現可逆計算。

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