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量子计算机有什么用它是如何运作的

发表时间：2024-07-26 07:26:24 来源：网友投稿

当量子力学遇到电子计算机，量子计算机就诞生了。计算机的最小单位是一个比特。由于计算机是二进制的，这个比特要么是1，要么是0，没有其他选择，比如说信息。1010，包含四个比特，八个比特组成1B，1024B等于1K，1024K等于1M，1024M等于1G，以此类推。量子计算利用亚原子粒子的不可分性和不可复制性、量子纠缠和并行计算能力，比传统计算机更快地进行计算，并使用更少的能源。传统计算机使用晶体管（类似于开关）的特性，可以开启或关闭。

这个基本单位，我们称之为比特，在数学上可以用二进制的零和一表示。这就是计算机硬件最底层的信息表示。而量子计算机，是利用量子叠加、纠缠、干涉的物理特性，计算和设计硬件的。量子计算机需要特殊的算法来进行数学运算，与传统计算机的二进制相对应。我们知道传统计算机的二进制计算依靠的是芯片中的晶体管，简单理解就是通电时为1，断电时为0。

现代计算机的晶体管虽然越来越小，为了提高计算能力晶体管只能不断叠加，集成度很高，但数量很大，需要消耗大量的能量，这就导致科学发展中的光子计算、生物、计算、量子计算等领域解决了摩尔定律造成的大量能耗和计算能力瓶颈问题。

量子计算机的运行原理与现有计算机完全不同，使其成为解决特定数学问题的理想选择，如寻找非常大的素数。由于素数在密码学中非常重要，量子计算机可能很快就能破解许多保证我们网上信息安全的系统。由于这些风险，研究人员已经在努力开发能够抵御量子黑客攻击的技术，而另一方面，基于量子的密码系统可能比传统的类比法更安全。

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