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量计算机,呃,比较概念比较热,然后也也也比较先进,现在还没还没有完成,没有人能做出来呢,量子霸权目前还不存在。简单聊一聊好吧,我对量级的呃,了解呢,很感兴趣啊,原来看过很多很多的东西,呃,但是呢,其实这里面的原理呢,太深了,太深奥,不是学专门学量子力学的,它的底层的原理我觉得很应该是很难很难搞清楚。呃,不过没有关系,我把我学的就当抛砖引玉啊,跟大家伙简单讲一讲好吧,聊个十分八分的OK。好,我们先说什么是量子力学,就是是不不说什么量子力学,量子力学要要我说的话肯说出来了啊sorry,我们说什么是量子比特,呃,这里面呢,是很关键的一个一个点呢,就是你理解了量子比特,大概就理解了量子计算机的基本原理,这个量子呢,我就不说了啊,什么光子电子什么的,好像好多好多啊,都可以作作为量子的。
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载体这个我们中国的潘建文的潘,潘建伟教授那个那那个团队好像是用光子做的,他是目前最新实现了18个,18个18位的量子纠缠,18个量子纠缠,但是它只用了六个光子。呃,为什么?因为六个光子呢,它有三个不同的属性,每一个属性都可以代表一个量子位,所以呢,它实际上是18位啊,18位的一个量量量子量子纠缠18位,目前已经是最先进的,全世界最先进的好吗?有同学说网上还有说什么IBM7770位,50多位,80多位的,呃,那个我是不不是同一个概念,概念上好像是不太一样的。
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呃,目前中国呢,是已经完成了量子通信,这个大家应该知道,中国呢,已经有自己的量子卫星,就是它叫做墨子号,如果没记错的话,是吧,已经发射上去了,然后从天上的墨子号到地上的接收器之间,他们两个之间呢,已经实现了量子通信。其实我觉得如果只是认一个一个量子的量子通信的话,感觉还不是太难啊。这里面呢,其实好把好多量子纠缠纠缠在一起,这个是比较难的。嗯。还有一个呢,说是已经实现了北京到上海的。北京到上海的多,比量子通信这个不知道,这个都是属于机密性质的,我肯定是不了解的。呃,通信这块呢,现在进步比较快,但是量子计算机呢,还远的很,还差的很远,也许我们这辈子死了都见不着。
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因为太难了啊。嗯,我们先说量子是个什么东东,大家知道,作为计算机来讲,作为我们现在的计算机。一位一个比特,要么代表,要么代表零。好。这就是一个普通的比特,比特位和量子比特叫QB。Quantum量子quantum bit量子比特q bit,它就是这一位呢,既是既可以11,又可以是零。即是可以代表一,又可以代表。这个说法还不是很明确,叫做同时为一和零,同时是一和零。它又是一又是零。OK,那有同学就会说了,大哥,他无非就是你的,你,你同时是一和零,人家只能代表一个,你能代表俩,难道说你就比别人牛好多吗?
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没错,就牛的多的多的多。当然从量子比特的。理论的深处来讲。这也是我过来的。大概也就能跟大家讲到这个位置了。怎么理解这个量子比特,你可以理解为,比如说我们这里有一个圆,或实际上它是一个球。他呢?有两端,两端有两个灯吧,普通的比特要么是这个灯亮。要么是这个灯亮,但是绝对不可能说两个灯一起亮,哎,不好意思,量子量子计算机这两个灯就是一起亮的,它又是量子比特,就是两个灯一起亮的,它又是一又是零。注意,又是一又是零还不够,他甚至可以处于中间状态,一和零的中间状态,这些状态如果你要愿意的话,他都可以用。
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这些状态的代表量子力学的写法是这种写法。感兴趣你们自己去研究吧。那有的同学可能就会说了,大哥,他就算同时代表一和,又能怎么样呢?好,来想象这么一件事。它能同时代表一和零。你看啊,这样,我们如果是普通的计算机来说啊,如果是用一位的话,它要么代表一,要么代表零,但是呢,如果是一位的量子比特,它同时可以表示两个数一和零。如果是两位的,可以同时代表多少个数呢?哎,四个数000110113位的呢,就可以代表多少个数呢?八位八八位数000001010011,各种组合嘛,就是各种排列组合,在这我就不一一的给你画下去了。
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所以如果是18位。它可以同时表示二的18次方个数,我讲到这里,大家能get能get到这一点吧。能盖的同学给老师扣一来。这个应该没问题,对不对,就是说他这个呢,可以同时表示这么多个数,如果是18位,你能实现这18位之间的一个排列组合,并且把这18位纠缠到一起,就是我这个数动,其他的就就能动,我能同时控制它每一位在代表什么,好这个时候。他在一个时间就可以同时代表。二的18次方这么多个数,大哥,这是一件很恐怖的事情。我们18位的普通比特只能代表二的18次方,这么多数中的一个,其中这么多数一堆数,我只拿出一个来。
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弱水三千。他只取一瓢饮好,只有一个。那我们想象这么一个这么一种情形。假如我们要做一个暴力破解,这个暴力破解呢,就是参数。很多数密码学稍微了解一点点的话,都是基于大数的,大数的质因数分解。我要分的话,这个量非非的大。计算量非常大,你得一个从一开始一直到某一个特别大的数字开始,开始算,开始数,一个一个试才行。仔细听就说这么多数字,我得一个一个的试过来,这个计算量超级大,得需要花好长好长时间,现在的计算机得需要计算。
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几百年上千年。如果这个数字再大一倍,你就得计算好几万年。哎,量子计算机不是量子计算机,它一次性的可以从零一直到这个数字结尾,它全给你代表了这么多个数,所以他做一次运算,这些数字全给你破解了,他从找出一其中的某一个数字来,给你分解开了。好,你自己想想看,恐不恐怖量级软件一旦出现。如果现有的程序的加密算法没有进行及时跟进的话。比如现在的。比特币钱包,哎,二话不说,先给你破解了再说,你的比特币就没了。
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对,那时候会出现量子加密,所以我有一个前提,我说量子计算机谁做出第一台来,谁别人还不知道的时候。OK,那哥们就可以实现霸权了。好了,这是它本质上的一个概念,当然量子加密的话呢,是另外的一种原理,它的原理是什么呢?就是它的不可测性,叫做不可观测性,这一点就是量子力学的基本概念了,比较感兴趣自己去找一点那个量子力学的入门性的东西,你读一读就知道了啊,就是说这个比特到底是一还是零啊,他这个。偏偏偏偏振这个量指在什么位置上啊,注意它可能是指在这也也也同时指在这儿,但是你想知道它指在什么位置上,你得弄一个东西对它进行测量,当你一测量的时候,OK,可以了。
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它就你就知道它到底指在什么位置上了,但是你测量它的时候呢,它有50%的可能性指向的是一,有50%的可能性指向的是零,所以你最后测出来是一和零,你根本确定不了,如果用这个东西来加密的话,别人万一有人进对这个密码或者对这个密钥进行过观测。你一观测它就变了,一观测它就变了。所以本质上它是解不开的,这种这这种秘密啊,对薛定谔的猫,这都很著名了,如果没有了解的话,作为兴趣,你们可以简单了解了解啊,十分钟给大家简单介绍介绍量子计算机的最基本的概念,好吧,当然这个呢且呢啊,极其的难,莫急。好,我们就讲这么多。过了好不好,这东西虽然好玩,但跟我们没有半毛钱关系啊,他不能不能让你多挣钱。
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所以不在上面多花时间啊。
我来说两句