《李铁夫·前沿科技·量子计算》[MP3/PDF][111.79MBGB][百度网盘下载]

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简介

为什么说量子物理系统比经典物理系统的计算能力更强大？经典计算机的天花板在哪里？量子计算为什么可以突破？

量子计算机可以用来解决什么问题？什么时候可以见到商用量子计算机？

到底是科学，还是噱头呢？

来听听专业人士——李铁夫（清华大学微电子学研究所的副研究员，从事量子计算机科研工作将近20年）说道说道吧。

首先，一个真相是：量子计算是真的，量子计算机也是真的。

那，什么是量子计算呢？

计算：按需求完成输入、运算和输出。

计算系统：用一个物理系统去完成计算。

量子计算：运用量子力学规律的一个有输入、运算和输出的物理系统。

也就是说，一个计算系统的能力，取决于物理系统，以及对它规则的掌控程度。

量子计算牛在哪？

量子计算通过操控量子比特的叠加态进行量子计算。叠加态性质给了量子系统巨大的信息容量，加上量子纠缠特性（可让量子比特中的数据保持同步），给量子计算的计算能力带来经典计算无法想象的提升。

量子计算系统操作原理

输入：每一个问题被投射到量子计算机的时候都会先把问题分成数据和指令，硬件会根据不同的指令控制数据进行演化。在量子计算里面，可以把数据和指令部分都实现叠加态。

输出：读取时，计算结果往往处于量子叠加态，且很多时候各个信息叠加的概率才是最有价值的信息。直接读取的话，这部分信息就会丢失。可通过多次计算，统计结果，反推出原来的概率。

一个要解决的难点是量子状态特别容易受到经典世界干扰，可通过增加冗余信息（增加量子计算机的容错性）或者提高硬件系统可靠性来增加抗干扰能力，保证读取的结果是可靠的。

量子计算机实现要求、应用和未来

实现一个量子计算机，要关注量子比特的初始化能力、扩展能力、可控能力、稳定能力和被测量能力这五个方面。若只关注一个指标，那就是量子计算机实现的比特数量。

只有当一个算法充分地将量子物理系统的特点——并行处理信息的能力发挥出来时，才能把量子计算机的优势完全发挥出来。

虽然现在还没有真正意义上的通用量子计算机，但在个别专用领域，已经有量子计算机在发挥价值了。

Tips：

经典系统计算机，如果它有x个比特，那它的信息容量上限就是2的x次方。把二进制编码和增加比特数这两种方式结合，是人类提高经典计算机信息容量的所有方法。

量子比特带来新编码方式——量子二进制编码，通过量子叠加态的特性增加了信息容量，每一个量子比特同一时刻可以处在两个不同的状态上，n个量子比特的信息容量比n个经典比特大了2的n次方倍。

现代社会的信任、秩序都是在用经典计算的算力保护着的。现在世界上公认的，最安全、最可靠的加密方法，不是因为它不可破解，而是因为破解时间太长而让破解没有意义。能保证这一点，是我们对现在经典计算的算力极限的认知带来的。

资源目录

├─前沿科技-量子计算（完结）

│ 00发刊词 谁能掌握信息社会的核武器.mp3

│ 00发刊词 谁能掌握信息社会的核武器.pdf

│ 01 量子计算：什么是计算的本质？.mp3

│ 01 量子计算：什么是计算的本质？.pdf

│ 02 量子比特：为什么信息容量秒杀经典比特？.mp3

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│ 03 并行演化：为什么运算速度远超经典计算？.mp3

│ 03 并行演化：为什么运算速度远超经典计算？.pdf

│ 04 输入：如何把问题映射到量子系统？.mp3

│ 04 输入：如何把问题映射到量子系统？.pdf

│ 05 输出：如何把计算结果正确读取出来.mp3

│ 05 输出：如何把计算结果正确读取出来.pdf

│ 06 比特数量：量子计算机之间如何比强大.mp3

│ 07 算法：如何让量子计算机做最擅长的事？.mp3

│ 07 算法：如何让量子计算机做最擅长的事？.pdf

│ 08 量子算力：赢得未来的关键是什么？.mp3

│ 08 量子算力：赢得未来的关键是什么？.pdf