computer-science - 有人对量子计算机的可能操作/使用感兴趣吗？

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我经历了一段对量子计算机如何工作以及如果它们变得实用可能有什么好处感兴趣的时期。我知道他们被谈论破解密码。 I was interested is using them for validating software by essentially trying all possible inputs (in parallel) and seeing if any error states are reached.

我知道这有点天方夜谭，但我想知道其他人是否对量子计算机感兴趣，它们是如何工作的，以及它们有什么用处。

补充:只是为了好玩，让我抛出一个迷你教程:

假设你有 N 位内存可以玩。假设您可以使用输入数据加载这些位(或其中一些位)。然后假设您可以对它们执行有限的操作序列(不使用任何额外的内存)，将答案留在其中。

要使用量子计算机执行此操作，您只需确保整个计算是可逆的，通过保留一些位来记录您采用的分支，以便您可以撤消它们。如果这样做，那么所有操作都可以写成 N 位上的简单酉矩阵变换。 (酉变换是 N 维坐标系中的纯旋转。)因此执行计算包括在位向量上应用一系列纯旋转。

如果你这样做，那么如果 N 位向量在量子计算机中，它可以被初始化为所有 2^N(或更少)可能的输入在“平行宇宙”中同时叠加的状态。然后，如果您进行计算，它会同时进行所有计算。

现在，要查看其中一个输入是否为您提供特定答案，您所要做的就是让它运行到特定状态。如果你停止它并检查状态，它所做的就是随机选择一个宇宙并丢弃所有其余的。因此，Grover 算法让你做的是，在不停止它的情况下，强调具有答案状态的宇宙的概率。然后你向前运行它，然后向后运行，然后向前运行，以此类推进行多次迭代，直到答案宇宙具有非常高的概率。然后如果你检查它，你很有可能看到你想要的答案。

呼...

Answer 1

在大学的 Symbolic AI 模块中，我被要求就某个主题向类(class)做一个小型演示，我的主题是 AI 应用程序。我在本次演讲中的主题是人工智能中的量子计算。

如果我在这里写的信息是过时的/错误的/糟糕的，不要太生气。我只是一所蹩脚大学的二年级 CS 学生，大部分细节都依赖他的内存。

量子计算的力量似乎在于它能够以非常快的速度处理事物(如果我没记错的话，由于它的感知状态)。这显然将彻底改变安全性，因为白帽和黑帽黑客将捕获机会开发和压力测试各种安全系统方法。如果您对物理感兴趣，那么这就是您的主题!如果您想了解更多关于量子计算机如何通过使用算法分解大数read this paper by Peter Shor 用于安全性的信息.

它的力量来自量子比特和一种被称为 Quantum Interference 的技术。 .我可以花一整天的时间谈论它，但你最好阅读一下双缝实验，看看量子计算是如何工作的。

传统计算机妥协了逻辑门，而量子计算机有自己的。由于许多此类计算机已被构建(硬连线)以解决某些问题，因此针对不同的问题提出了许多不同的 QLG(量子逻辑门)。在功能上，量子网络是使用这些门以一种称为门阵列的方法形成的。如果您需要这方面的更多信息，那么 Ekert 论文就是您的最佳选择。

请注意，表示 super 位置的传统方法是在 2^n 维希尔伯特空间(其中 n 是量子比特的数量)中作为单位逆变向量(每个量子比特一个)。门被定义为旋转这些宇宙并不可避免地改变量子比特。一个这样的门是Hadamard Gate .

量子人工智能有光明的 future ，但不会很长。许多学者将量子计算视为计算的遥远 future ，类似于查尔斯巴贝奇如何看待他的机器。

对不起，如果这个答案有点失控。