量子计算机|量子计算机会梦到电子羊吗


量子计算机|量子计算机会梦到电子羊吗
文章图片
量子计算机|量子计算机会梦到电子羊吗
文章图片
量子计算机|量子计算机会梦到电子羊吗
上一期讲三进制有人说讲的太浅 , 不够硬核 , 今天我们来讲点硬核的 , 量子计算机 。 我这篇文章100个人有99个人听不懂 。 因为量子力学实在过于高深 。 如果看不懂的话 , 可以评论区交流一下 。 毕竟科学需要交流才可以进步 。
量子计算机的运算的物理基础-------恐怖的双缝实验
1961年 , 961年 , 蒂宾根大学的克劳斯·约恩松(Claus J?nsson)发现 , 电子会发生干涉现象 , 设想一下 , 如果我把一个光源打开连续放射光子通过一个狭缝 , 会发生什么?
如果恰好也在做这个实验 , 你就会惊讶的发现 , 在探射屏上出现了一系列明亮条纹和暗淡条纹相同的图样 。 要知道干涉与衍射是波的独特性质 , 而你所发射的是什么 , 是光 。 没错 , 令人震惊的事情发生了 。 光在物理学意义上是粒子 , 而粒子具备了波的独特性质 。 那是否证明物质具有粒子和波的二象性 。 这是量子计算机的物理运算基础 。
量子计算机的运算的理论基础-------光的波粒二象性
【量子计算机|量子计算机会梦到电子羊吗】接着进行上图的实验 , 如果我们每次只发射一个光子 , 穿过这条狭缝 , 我们会得到什么结果 。 结果是投射屏上接着还是会出现条纹 。 脑子没转过来的同学可以看看 , 鲨鱼君上面讲过的实验 , 把实验再看一遍 。 我们只发射了一个光子 , 为什么会产生条纹 。 条纹是波在干涉和衍射过程中说产生的独特性质 。 记住重点 , 这是独特性质 , 也就是说这一个光子在穿越双缝时 , 从粒子形态变成了波的形态 。 而且这个光子在双缝中发生了干涉 。 关键时我们只发生了一个光子 , 他和谁发生了干涉 。 我干涉我自己 。 震惊吧 。
量子力学里人类在硅芯片上的一切努力--------都像是玩具
没错就是这么离谱 。 还有勇气继续看下去的朋友应该发现了 , 这颗穿越了狭缝了的光子 , 同时具备了2种形态 。 粒子和波 。 而且更神奇的是 , 这颗光子可以自己干涉和衍射自己 。 最关键的是这是一种可以随意转换形态的物质 。 没错在量子力学里面 , 光是可以具备半导体的所有属性的 。 科学家在漫长的65年岁月里所有在半导体材料上的努力 , 不过是量子力学里最基本的物理属性 , 你甚至不需要解释 , 在量子力学里 , 人类在硅芯片上65年的努力就像是一个沙漠里的人第一次见到大海 , 你在沙漠里一辈子努力寻找的一滴水 , 在大海面前如此的微不足道 。
量子计算机的应用方法---------叠加态原理-------薛定谔的猫
聪明的朋友可能已经发现了 , 按照鲨鱼君的说法 , 量子学那么牛 , 又符合半导体材料的几乎所有属性 , 还传递速度相比硅芯片没有任何延迟 。 那我们怎么应用他呢 , 方法是什么呢 。
不要着急 , 鲨鱼君给你们讲一个小故事 , 著名科学家薛定谔曾经提出过一个实验 , 名字叫薛定谔的猫 。 如果一个箱子里放了一只猫和一瓶具有半衰期的毒药 。 这只猫在箱子打开前 , 有50%的几率会被毒药毒死 , 还有50%的几率不会被毒死 。 那这只猫到底死没死?在箱子打开前 , 这只猫是活着的同时也是死掉的 , 它属于死亡与活着的叠加态 。 那有真实实验证明这个例子吗?叠加态有对量子计算机的应用有什么实际用处呢?
量子计算机的应用方法---------观察者魔咒
叠加态究竟怎样应用到计算机 , 薛定谔的猫 , 到底怎么来证实 , 还是刚才的双缝实验 , 这次我们给他加了2个摄像头 , 神奇的事情发生了 。 在量子领域 , 当我们用摄像头观察的时候 ,
投射屏幕中出现的是2条杠 , 而当我们去掉摄像头的时候图案变成了斑马线 。 这意味着什么 , 看文章的朋友们知道吗?这意味着薛定谔的猫被证实了 。 没有摄像头 , 光是波 。 有摄像头光是粒子 。 而改变两者属性的是观察者 。 这个观察者可以是摄像头 , 也可以是人眼 。 什么意思 , 你儿子在大街上看到路灯上有一个如来佛祖 , 你跑过去看 , 什么都没有 。 你一转头 , 不看路灯 , 如来佛祖又出现了 。 这时候你儿子喊你 。 你再拿出摄像机 , 你发现照片里什么都没有 。 聪明的朋友应该知道为什么了?没错还是之前讲过的波粒二象性 。 这是物质在量子空间内发生了形态上的变化 。