量子通訊和量子計(jì)算機(jī)是基于什么原理？是科學(xué)突破還是驚天騙局？量子通信和量子計(jì)算是基于量子力學(xué)原理的。量子力學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)最重要的理論基礎(chǔ)。沒(méi)有相對(duì)論，相對(duì)論只能排在第二位。量子力學(xué)誕生于20世紀(jì)20年

量子通訊和量子計(jì)算機(jī)是基于什么原理？是科學(xué)突破還是驚天騙局？

量子通信和量子計(jì)算是基于量子力學(xué)原理的。量子力學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)最重要的理論基礎(chǔ)。沒(méi)有相對(duì)論，相對(duì)論只能排在第二位。量子力學(xué)誕生于20世紀(jì)20年代，歷經(jīng)近百年的發(fā)展，深刻影響了人類(lèi)文明的進(jìn)程。它除了徹底改變了物理學(xué)之外，還在技術(shù)上滲透到了人類(lèi)生活的方方面面。半導(dǎo)體集成電路、激光器、磁存儲(chǔ)介質(zhì)等，是在量子力學(xué)理論基礎(chǔ)上發(fā)明的，是信息革命的源頭，是當(dāng)今計(jì)算機(jī)、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)得以應(yīng)用的根本原因。

如果量子力學(xué)在第一次信息革命中的角色仍然是幕后的大老板，那么量子通信和量子計(jì)算機(jī)就相當(dāng)于把這個(gè)老板帶到了前臺(tái)，開(kāi)啟了第二次信息革命。網(wǎng)上有一群人說(shuō)“駭人聽(tīng)聞的騙局”，其實(shí)是因?yàn)閷?duì)現(xiàn)代物理學(xué)的無(wú)知。沒(méi)有常識(shí)的人太多了。正如有些人仍然認(rèn)為阿波羅登月是一種欺騙一樣，也有人認(rèn)為生物進(jìn)化是一種欺騙。更有甚者，一群人認(rèn)為地球既是一個(gè)騙局，也是一個(gè)騙局。他們創(chuàng)造了一個(gè)奇妙的“地球理論學(xué)會(huì)”。

最后，我們回答了量子通信中的量子密鑰問(wèn)題。請(qǐng)記住，目前實(shí)用的量子通信，即量子密鑰分配，并沒(méi)有使用量子糾纏，而是使用單光子的傳輸和測(cè)量方案，即著名的BB84協(xié)議，它是由美國(guó)物理學(xué)家Bennett和加拿大密碼學(xué)家brassard在1984年提出的。當(dāng)然，糾纏本身也可以用來(lái)傳遞密鑰，即E91協(xié)議，但效率遠(yuǎn)低于BB84協(xié)議，不實(shí)用。這里，密鑰是通過(guò)測(cè)量打破糾纏的時(shí)刻來(lái)生成的。如果量子糾纏系統(tǒng)中存在外部相互作用，那么它就有一定的被破壞的可能性。如果它被摧毀了，它就需要被遺棄。它不用于傳輸密鑰，而僅用于那些未被銷(xiāo)毀的密鑰。這也是限制E91協(xié)議效率的一個(gè)重要原因。未來(lái)量子糾纏的真正用途是傳輸量子比特，以便在量子計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信。它還需要掌握重接觸糾纏傳輸量子比特的過(guò)程。

量子計(jì)算機(jī)是如何工作的？

簡(jiǎn)而言之，普通計(jì)算機(jī)的計(jì)算過(guò)程使用二進(jìn)制，而量子態(tài)允許更復(fù)雜的信息被編碼成單個(gè)數(shù)字。

這是IBM新的量子計(jì)算原型的說(shuō)明，必須將其冷卻到接近零的絕對(duì)溫度才能正常工作。

具體來(lái)說(shuō)，量子計(jì)算機(jī)的主要組成部分是一個(gè)“量子位”，即一個(gè)量子對(duì)象，因此它可以處于無(wú)數(shù)的狀態(tài)。任何具有量子特性的東西，如電子或光子，只要計(jì)算機(jī)能夠隔離和控制它，就可以用作量子位。

在計(jì)算機(jī)內(nèi)部形成后，每個(gè)量子位都連接到一個(gè)將電磁能量傳輸?shù)剿臋C(jī)制。為了運(yùn)行一個(gè)特定的程序，計(jì)算機(jī)會(huì)使用精確的腳本序列，如微波傳輸，并調(diào)整一定頻率和一定時(shí)間段的量子位。這些脈沖相當(dāng)于量子程序的“指令”，每一條指令都會(huì)使量子比特的未測(cè)量狀態(tài)發(fā)生特定的變化。

此外，這些脈沖操作不僅可以在一個(gè)量子位上執(zhí)行，還可以在系統(tǒng)中的所有量子位上執(zhí)行。通常，每個(gè)量子位或一組量子位接收不同的脈沖“指令”。

程序一旦完成，即當(dāng)數(shù)千甚至數(shù)百萬(wàn)個(gè)脈沖完成時(shí)，就需要重新測(cè)量量子位來(lái)揭示最終的計(jì)算結(jié)果，使每個(gè)量子位變成0或1，這是量子力學(xué)中著名的“波函數(shù)崩潰”現(xiàn)象。

應(yīng)該注意的是，量子計(jì)算機(jī)需要額外的量子比特作為備份。如果一個(gè)量子位的計(jì)算失敗，系統(tǒng)需要與備份進(jìn)行比較，以便將錯(cuò)誤的量子位恢復(fù)到正確的狀態(tài)。

此錯(cuò)誤更正也發(fā)生在普通計(jì)算機(jī)上。但是量子系統(tǒng)需要大量的備份。工程師們估計(jì)，對(duì)于一臺(tái)可靠的量子計(jì)算機(jī)，使用的每個(gè)量子比特可能需要1000個(gè)或更多的備份。由于許多高級(jí)算法需要數(shù)千個(gè)量子位才能啟動(dòng)，因此使用量子機(jī)器所需的量子位總數(shù)（包括與糾錯(cuò)相關(guān)的量子位）可能達(dá)到數(shù)百萬(wàn)。

總之，在量子計(jì)算領(lǐng)域有許多未知因素。利用傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，摩爾定律確保晶體管的數(shù)量每?jī)赡曜笥曳环Ｈ欢?，?duì)于與量子機(jī)器相關(guān)的復(fù)雜電子學(xué)，目前還沒(méi)有類(lèi)似的預(yù)測(cè)。許多工程師預(yù)測(cè)，在未來(lái)，人類(lèi)仍將局限于量子比特相對(duì)較少（也許只有幾百）的機(jī)器。因此，他們還將重點(diǎn)放在中等尺寸量子系統(tǒng)的算法上，這些算法有望在不久的將來(lái)面世。

量子計(jì)算為什么強(qiáng)大？

一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)需要一百年的計(jì)算時(shí)間。理論上，一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)只需要0.02秒。

國(guó)內(nèi)外否認(rèn)量子計(jì)算機(jī)原理，但郭光燦與郭國(guó)平宣布研發(fā)出其控制系統(tǒng)與芯片，是詐騙嗎？

必須說(shuō)，國(guó)內(nèi)一些民科人士否認(rèn)量子計(jì)算原理，但郭廣燦和郭國(guó)平宣布，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了自己的控制系統(tǒng)和芯片。這是欺詐嗎？

加上幾個(gè)詞，你就可以回答問(wèn)題了。相信大多數(shù)人心里已經(jīng)有了答案，那就是量子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和芯片的研發(fā)并不是欺詐，相反，這些所謂有權(quán)勢(shì)的外行中有一些有誹謗我們科技人員的嫌疑。

量子計(jì)算機(jī)是國(guó)際公認(rèn)的超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的新設(shè)備，有望成為下一代信息技術(shù)革命的突破口。它自提出至今已有30多年的歷史。起初，它是為了驗(yàn)證量子計(jì)算機(jī)的可行性。后來(lái)逐漸發(fā)展出簡(jiǎn)單的量子計(jì)算機(jī)設(shè)備。到目前為止，許多組織和團(tuán)隊(duì)都聲稱(chēng)已經(jīng)準(zhǔn)備好了多量子比特計(jì)算機(jī)。特別是，d-wave系統(tǒng)公司聲稱(chēng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出512量子位d-wave雙量子計(jì)算機(jī)。之后，谷歌、微軟和IBM也加入了量子計(jì)算機(jī)芯片的研發(fā)。目前，谷歌已經(jīng)發(fā)布了全球領(lǐng)先的72位量子計(jì)算機(jī)芯片。

因此，在量子計(jì)算機(jī)革命的關(guān)鍵時(shí)期，能否抓住這一機(jī)遇，就要看我們。我們沒(méi)有掌握上一次電氣化革命，這導(dǎo)致我們?cè)谟?jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域被其他人控制。這次，我們不能再落后了。

那么，那些不同意我們整體技術(shù)進(jìn)步的人怎么看？

量子計(jì)算機(jī)九章成熟了后能不能在芯片制造中幫上忙？

人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步離不開(kāi)計(jì)算能力的提高！如果量子計(jì)算（不是一門(mén)簡(jiǎn)單的編碼學(xué)科，涉及面很廣）能夠?qū)崿F(xiàn)，對(duì)各行各業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展將是一個(gè)質(zhì)的提升。屆時(shí)，人類(lèi)的整體科技進(jìn)步將成倍增長(zhǎng)。毫不夸張地說(shuō)，它將徹底改變?nèi)祟?lèi)命運(yùn)的高度，也可能過(guò)于保守！--宇宙本身的狀態(tài)是量子形式。所謂“從無(wú)到有”（無(wú)序到有序）無(wú)非是量子之間的一段很長(zhǎng)的時(shí)間（這可以經(jīng)歷幾千億次?。克彩怯钪孀畲蟮膴W秘），它產(chǎn)生了一定的聯(lián)系，形成了一定的規(guī)律，自然產(chǎn)生了有序的反應(yīng)，進(jìn)而形成了今天的宇宙，其復(fù)雜性是已知模擬技術(shù)無(wú)法想象的！如果你想推斷宇宙的奧秘，沒(méi)有量子計(jì)算，做白日夢(mèng)是不現(xiàn)實(shí)的。（這是對(duì)后代的一個(gè)想法，即使靜態(tài)被按下和重放，時(shí)間是不夠的，但它必須是主要的攻擊方向，至少作為一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！幸運(yùn)的是，宇宙一直在動(dòng)態(tài)變化。如果能找到一定的聯(lián)系，一定的規(guī)律，我們應(yīng)該能夠退而求其次，取得突破！有了量子計(jì)算，可以說(shuō)人類(lèi)真的開(kāi)始了！不僅在人類(lèi)智慧的神圣進(jìn)化中，而且在人類(lèi)生命的轉(zhuǎn)變中，都會(huì)有難以想象的發(fā)展?？傊?，一切皆有可能！真的一切皆有可能

如何通俗地去理解量子計(jì)算機(jī)的原理？

這是一個(gè)非常有趣的問(wèn)題。設(shè)計(jì)了很多東西。我來(lái)做個(gè)簡(jiǎn)單的類(lèi)比。但總的方向是對(duì)的。

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的基本單位是二進(jìn)制的0位和1位。在實(shí)際系統(tǒng)中，高級(jí)別表示1，低級(jí)別表示0。我們把這些高電平和低電平反復(fù)連接成與門(mén)、或門(mén)和非門(mén)等邏輯電路，使最初的01011110這樣，我們就實(shí)現(xiàn)了經(jīng)典的計(jì)算。

在經(jīng)典系統(tǒng)中，我們使用level of level表示01，那么系統(tǒng)將為1或0。但量子系統(tǒng)是不同的。在量子系統(tǒng)中，我們用量子態(tài)來(lái)表示01，因?yàn)榱孔討B(tài)本身具有疊加的性質(zhì)。例如，如果我們使用state | A>表示0，state | B>表示1，那么state | A> | B>表示0和1。這有什么好處？好處是太好了！例如，我給你兩個(gè)0和1的量子位。如果我們?cè)偌m纏兩個(gè)量子態(tài)，它們有四個(gè)可能的態(tài)：00，01，10和11。當(dāng)你把這樣的量子位放入邏輯電路中，它是等價(jià)的