比特的概念源自什么 什么是量子纠缠?
发布时间:2022-10-18 15:01:37 文章来源:星际派
比特的概念源自什么?比特的概念源自香农的信息论,有资料显示这一概念在更早的时候(上世纪 40 年代)为数学家所创。它用来表示二进制代数

比特的概念源自什么?

比特的概念源自香农的信息论,有资料显示这一概念在更早的时候(上世纪 40 年代)为数学家所创。它用来表示二进制代数逻辑下的最小信息单元。在传统的计算机中,信息就是以比特为单位进行编码、处理、传输和获取的。到了量子世界,信息的最小单位就成了量子比特,它同样是信息编码、处理、传输和获取的单元,只不过现在是在量子的领域内进行。逻辑上,它是一个可相干叠加的两态系统;物理上,它是某个可区分的(准)二能级系统。多个量子比特在一起,可以形成复合系统,如果它们之间能够纠缠起来,那就是见证奇迹的时刻了。

什么是量子纠缠?

纠缠,是量子世界所独有的。它隐藏着非常深刻的物理,到现在也无法彻底理解,但我们已经通过大量的实验来确认了它的存在。以两个量子比特形成的复合系统为例:这个系统可以处于某种量子态,此时将它们当成整体来看,系统是量子的,但一旦单独去看某一个量子比特,系统就不再是量子的。换言之,复合系统只能当做整体来看,从它的子系统上是得不到信息的。从数学上讲,纠缠系统张开了一个更大的直积空间,而这个直积空间的维度是随比特数指数增长的。在这里列举几个恐怖的数字:当 N=50 时,这个空间的维度大约相当于现在最先进的超级计算机一秒的计算次数;当 N=300 时,维度已经超过了整个已知宇宙中所有的原子总和(一杯水中大约有 1023个原子)。

关键词: 量子比特 信息编码 复合系统 直积空间

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