為什麼量子計算如此難以解釋？ - quantamagazine

banq發表於2021-06-18

構建量子計算機的實際難度是：退相干，這意味著量子計算機與其環境（附近的電場、溫暖的物體以及其他可以記錄有關量子位的資訊的事物）之間發生不需要的相互作用，否則可能會導致對量子位的過早“測量”，從而將它們分解為肯定為 0 或肯定為 1 的經典位。 
此問題的唯一已知解決方案是量子糾錯：一個在 1990 年代中期提出的方案，它巧妙地將量子計算的每個量子位編碼成數十個甚至數千個物理量子位的集體狀態。但研究人員現在才開始在現實世界中進行這種糾錯工作，實際投入使用需要更長的時間。當您閱讀有關 50 或 60 個物理量子位的最新實驗時，重要的是要了解量子位未經過糾錯。在它們實現之前，我們不希望能夠擴充套件到數百個量子位元以上。
 

誤解概念
量子疊加的概念很難用日常用語來表達。因此，毫不奇怪，許多作者選擇了一個簡單的方法：他們說疊加意味著“同時”，因此一個量子位或量子位只是一個可以“同時為 0 和 1”的位,”而經典位只能是其中之一。他們繼續說，量子計算機將透過使用量子位來嘗試所有可能的疊加解決方案——即同時或並行地嘗試所有可能的解決方案來實現其速度。
這就是我開始認為的量子計算普及的根本錯誤，也是導致所有其他錯誤的錯誤。
問題是，要使計算機有用，在某些時候您需要檢視它並讀取輸出。但是，如果您檢視所有可能答案的均等疊加，量子力學規則說您只會看到和讀取隨機答案。如果這就是你想要的，你可以自己選擇一個。
疊加的真正含義是“複雜的線性組合”。在這裡，我們所說的“複雜complex”不是“複雜complicated”的意思，而是實數加虛數的意思，
而“線性組合”是指我們將不同的狀態倍數相加。所以一個量子位元是一個位，它有一個複數，稱為振幅，它是 0 的可能性，而不同的振幅是與它的可能性是 1 相關的。這些振幅與機率密切相關，機率等於距離的平方。
 

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