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Arnold 2月23日

Build your own topology，就是建立自己的线路图。你编辑好的量子线路图，可以在量中模式里运...

评论于 IBM Q Experience 入门（一）
AilsaZ9 12月18日

cant watch ...

评论于【视频】量子通信的绝密世界
dragon_ball 12月6日

不错

评论于和小白蔡一起入门量子计算–量子傅立叶变换（一）

关于量子计算，你应该知道的七个事实

　　IBM的两位科学家就量子计算机的总体趋势、能解决的问题，与经典计算机的关系，以及当前面临的挑战发表了自己的看法。

　　这些看法有助于我们对量子计算机形成更为清晰的认识，同时帮助我们对这一科学应用的前沿保持一份敬畏之心。

　　1.量子计算机不会取代经典计算机

　　IBM英国与爱尔兰首席技术官AndyStanfordClark表示：“量子计算机永远无法运行if/then/else类型的逻辑，这是我们所熟悉的从一个步骤到另一个步骤，也就是传统冯诺依曼结构的计算机所采用的逻辑。”

　　2.量子计算机擅长解决优化问题

　　StanfordClark认为：“当你有一个指数级的排列数需要运算时，量子计算机真的很擅长解决这些问题。”

　　“例如，如果你正在优化飞机路线的里程，或者优化铁路网络的备件布局，那就有2的n次方种可能性，你必须尝试每一种可能性以找到最佳的解决方案。

　　“如果你有一个2的100次方种可能性的问题，经典计算机将难以胜任。而在一台100量子比特的量子计算机上，你在一次操作中就能解决它。”

　　IBM超导量子比特量子计算的技术领导人StefanFilipp说：“我们知道一些可以实现指数加速的算法。例如，量子化学或材料科学问题、计算分子的性质，都是量子计算机可以帮助解决的。”

　　3.量子计算机将扩展经典计算机

　　StanfordClark说：“我们不会看到人们扔掉他们所有的经典计算机，并用量子计算机取代它们，”

　　“我们将看到，就像你的经典计算机上有一个数学协处理器（mathsco-processor）和一个GPU一样……在你的经典计算机旁也将有一个量子计算机协处理器。”

　　“当你必须解决一些大规模的指数问题的时候，你可以把它打包，扔到量子协处理器上，它会注解答案，然后你会继续用你的经典算法来获得你的答案。”

　　4.我们需要50到60个量子比特的计算机来做有用的工作

　　StanfordClark说：“量子计算机取代经典计算机的关键点是50到60个量子比特。……当我们达到50量子比特的水平，我们能够做出有用的计算。”

5小时前
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量子计算会打破现有的安全体系吗？

　　近年来，量子计算机quantumcomputer已经出现在大众的视野当中。量子计算机被认为是第六类计算机，这六类计算机包括：

　　人力Humans：在人造的计算工具出现之前，人类只能使用人力去进行计算。而承担计算工作的人，只能被称为“计算者”。

　　模拟计算工具Mechanicalanalogue：由人类制造的一些模拟计算过程的小工具，例如安提凯希拉装置Antikytheramechanism、星盘astrolabe、计算尺sliderule等等。

　　机械工具Mechanicaldigital：在这一个类别中包括了运用到离散数学但未使用电子技术进行计算的工具，例如算盘abacus、CharlesBabbage的差分机DifferenceEngine等等。

　　电子模拟计算工具Electronicanalogue：这一个类别的计算机多数用于军事方面的用途，例如炸弹瞄准器、枪炮瞄准装置等等。

　　电子计算机Electronicdigital：我在这里会稍微冒险一点，我觉得Colossus是第一台电子计算机，1：这一类几乎包含现代所有的电子设备，从移动电话到超级计算机，都在这个类别当中。

　　量子计算机Quantumcomputer：即将进入我们的生活，而且与之前的几类完全不同。

　　什么是量子计算？

　　量子计算Quantumcomputing的概念来源于量子力学quantummechanics，使用的计算方式和我们平常使用的普通计算非常不同。如果想要深入理解，建议从参考维基百科上的定义开始。对我们来说，最重要的是理解这一点：量子计算机使用量子位qubit进行计算。在这样的前提下，对于很多数学算法和运算操作，量子计算机的计算速度会比普通计算机要快得多。

　　这里的“快得多”是按数量级来说的“快得多”。在某些情况下，一个计算任务如果由普通计算机来执行，可能要耗费几年或者几十年才能完成，但如果由量子计算机来执行，就只需要几秒钟。这样的速度甚至令人感到可怕。因为量子计算机会非常擅长信息的加密解密计算，即使在没有密钥的情况下，也能快速完成繁重的计算任务。

　　这意味着，如果拥有足够强大的量子计算机，那么你的所有信息都会被一览无遗，任何被加密的数据都可以被正确解密出来，甚至伪造数字签名也会成为可能。这确实是一个严重的问题。谁也不想被某个黑客冒充成自己在用的银行，更不希望自己在区块链上的交易被篡改得面目全非。

　　尽管上面的提到的问题非常可怕，但也不需要太担心。

　　首先，如果要实现上面提到的能力，一台可以操作大量量子位的量子计算机是必不可少的，而这个硬件上的要求就是一个很高的门槛。2目前普遍认为，规模大得足以有效破解经典加密算法的量子计算机在最近几年还不可能出现。

　　其次，除了攻击现有的加密算法需要大量的量子位以外，还需要很多量子位来保证容错性。

　　还有，尽管确实有一些理论上的模型阐述了量子计算机如何对一些现有的算法作出攻击，但是要让这样的理论模型实际运作起来的难度会比我们3想象中大得多。事实上，有一些攻击手段也是未被完全确认是可行的，又或者这些攻击手段还需要继续耗费很多年的改进才能到达如斯恐怖的程度。

　　最后，还有很多专业人士正在研究能够防御量子计算的算法（这样的算法也被称为“后量子算法post-quantumalgorithms”）。如果这些防御算法经过测试以后投入使用，我们就可以使用这些算法进行加密，来对抗量子计算了。

　　总而言之，很多专家都认为，我们现有的加密方式在未来5年甚至未来10年内都是安全的，不需要过分担心。

4天前
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量子调控在量子计算领域有哪些应用和影响？

　　为了说明量子计算时，我们考虑到一个具体的（最火热的）模型，例如UCSB-GoogleJohnMartinis组的系统JohnMartinis组的一个实现量子计算的方案[1][2]它的哈密顿量是:注意到这个体系有三个可以调控的地方：左右两个Qubit里可以通“磁通”，中间的耦合器(coupler)可以调节磁通；也就是说,是可以在6GHz附近选择的;而则可以在ns尺度里调节；两个Qubit也可以含时的施加脉冲。注意，有一个可以人为调控的哈密顿量是量子(最优)控制的的基础。

　　我们就可以取某两个态作为我们的“计算空间”，而系统在相互作用表象的演化:这样，我们通过含时调节去“构造”我们需要的演化算符，从而实现我们想要的量子门操作。这就如同我们想要一个飞机从武汉飞往纽约——我们需要去调整飞机发动机的推动，机翼的形状（转弯）等——但现在我们是想实现量子门。所谓的OptimalControl，就是去选取最优化的去构造出量子计算需要的单比特门和多比特门。

5天前
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量子计算一定比传统计算高一头？

　　在解决复杂的数学问题上，人们一向认为量子计算(quantumcomputing)比传统计算机更强大——至少对于非专业人士来说确实如此。然而，碍于现有技术的限制，这些理论一直未能被证实。现在，IBM研究科学家透过数学方式证实，量子计算在“处理某些特定问题”时确实比传统计算机更快。

　　然而，关键就在于“特定”(certain)问题。IBM量子生态系统与策略副总裁BobSutor在与《EETimes》的电话采访中表示，透过数学证据具体证明了量子计算机与传统计算机在处理特定计算类型的差异。

　　“这项研究证实了量子计算机的速度更快——由于量子力学和量子计算的先天属性，你会想在量子计算机上处理的任务或行为是不同的。量子计算明显将会具有这方面的优势。”

　　Sutor说这项证据是一个极其重要的里程碑，因为它将成为建构量子计算机正式结构的基础——包括它们如何编码、建构以及围绕着算法做出的选择及其应用方式。不过，它也提供了有关何时是选择量子计算最佳使用时机或传统计算是否仍然足够等参考。

　　研究人员们在《科学》(Science)杂志的一篇文章——“量子的浅电路优势”(Quantumadvantagewithshallowcircuits)中介绍这项数学证据。除了IBMResearch的SergeyBravyi，其他研究人员还包括加拿大滑铁卢大学(UniversityofWaterloo)量子计算研究所的DavidGosset、普林斯顿高等研究院(InstituteforAdvancedStudy)的RobertKönig以及慕尼黑工业大学(TechnischeUniversitätMünchen)的ZentrumMathematik。

　　为了了解这项证据的重要性，更要紧的是知道量子计算中的基本计算单位是量子位(quantumbit;qubit)，它和传统计算机位受限于0或1是不同的，因而能用于处理许多其他的数值。量子位的潜在计算能力每次都可经由纠缠倍增，而量子位结合施加于其上的操作，一并被称为电路。

　　量子位并非完美，因为其错误率较小，而且仅存在一段时间，之后将变得混乱。这即是所谓的同调时间(coherencetime)，意味着在达到时间限制之前只能执行哪些操作。所执行的操作数量即是深度，而且量子电路的总深度是每个量子位的所有深度中之最小值。透过数学还证明，当在量子计算机上处理时，某些特定问题只需要固定的电路深度，无论输入的数量如何增加，而经典计算机则要求电路深度必须随输入增加而变大，才能处理相同的问题。

　　这种有限的深度意味着IBM科学家最感兴趣的是短深度电路可以用来做什么。因为短深度电路对于实现量子算法相当实用，而且证明了量子计算比传统方法更具优势。数学证据显示，量子计算机在容错方面做的比传统计算机更好，但并不一定比所有的计算机更好。Sutor说：“有时我觉得这有点微妙。但这是一个非常重要的区别。”

6天前
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