量子計(jì)算：從基礎(chǔ)到安全通信應(yīng)用 1. 量子比特測量與概率向量 在量子計(jì)算里，量子比特（qubit）的測量結(jié)果蘊(yùn)含著重要信息。例如，存在這樣的情況：q2 始終會被測量為 0，q3 始終會被測量為 1，而另外兩個量子比特 q0 和 q1 則可能是 0 或者 1。 乍一看，這似乎與依據(jù)概率向量…

量子計(jì)算中的門操作與隨機(jī)數(shù)生成 1. 量子系統(tǒng)與門操作概述 在量子系統(tǒng)中，在對其進(jìn)行測量之前，會通過應(yīng)用量子門來完成處理。量子門操作會改變概率向量的狀態(tài)。這里有一個類比來幫助理解：假設(shè)有人給你 1000 個數(shù)，并告知其中有一個是質(zhì)數(shù)，你需要找出這個質(zhì)數(shù)的索引。若能同…

量子計(jì)算中的疊加與糾纏：從經(jīng)典模擬到量子實(shí)現(xiàn) 1. 引言 在經(jīng)典計(jì)算中，我們處理的是確定的比特值，要么是 0，要么是 1。而量子計(jì)算引入了兩個獨(dú)特的概念：疊加和糾纏，這使得量子計(jì)算在某些方面能夠超越經(jīng)典計(jì)算的能力。上一次我們介紹了疊加的概念，它允許量子比特同時處于…

量子計(jì)算中的糾纏與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 1. 量子糾纏的概率向量表示 在量子計(jì)算中，我們可以利用疊加態(tài)的物理概念，而現(xiàn)在我們將探討如何利用量子糾纏的概念。兩個量子比特糾纏的最終結(jié)果是，當(dāng)進(jìn)行測量時，它們要么都處于自旋向上狀態(tài)，要么都處于自旋向下狀態(tài)。我們使用概率向量來表示…

量子計(jì)算中的信息傳輸與相關(guān)技術(shù) 1. 經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)與量子計(jì)算的差異 在經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)中，信息傳輸主要包含兩個步驟：首先復(fù)制要傳輸?shù)淖止?jié)，然后通過網(wǎng)絡(luò)將其傳輸?shù)搅硪慌_計(jì)算機(jī)，在那里再次進(jìn)行復(fù)制。然而，在量子計(jì)算中，這兩個步驟都存在問題： - 量子比特（qubit）無法被復(fù)制。 …

量子計(jì)算入門：從Strange庫開始 1. 量子計(jì)算API概述 量子計(jì)算領(lǐng)域發(fā)展迅速，對于Java開發(fā)者而言，有許多工具可以幫助他們將量子計(jì)算融入到常規(guī)的Java應(yīng)用中。Java量子API提供了一系列典型量子算法的實(shí)現(xiàn)，這些高級算法可供Java開發(fā)者在常規(guī)Java應(yīng)用中使用，無需具備量子計(jì)算…

量子計(jì)算基礎(chǔ)：比特、量子比特與門操作 1. 經(jīng)典計(jì)算中的數(shù)據(jù)表示 在經(jīng)典計(jì)算中，若要計(jì)算機(jī)處理信息（如數(shù)字、文本、圖像、視頻等），首先需將信息以計(jì)算機(jī)能理解的方式表示出來。經(jīng)典比特（bit）是開發(fā)者最常用的低層次結(jié)構(gòu)之一。一個比特包含經(jīng)典計(jì)算中最細(xì)粒度的信息，其…

量子計(jì)算基礎(chǔ)：從應(yīng)用開發(fā)到疊加態(tài)原理 1. 量子應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境 量子應(yīng)用與執(zhí)行環(huán)境交互的 API 十分關(guān)鍵。Strange 提供了多種執(zhí)行環(huán)境的實(shí)現(xiàn)，使用 Strange 編寫的量子應(yīng)用能在所有當(dāng)前和未來的實(shí)現(xiàn)中無需修改即可運(yùn)行。 1.1 簡單執(zhí)行環(huán)境 最簡單的執(zhí)行環(huán)境是使用內(nèi)置模擬器，…