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量子比特
(物理學術語)
鎖定
- 中文名
- 量子比特
- 提出時間
- 1983年
- 提出人
- Stephen wiesner
- 提出論文
- 量子貨幣
量子比特內容簡介
1983年,Stephen wiesner在他量子貨幣的提案中第一次引入了量子比特的概念。而“量子比特”這個術語的問世應歸功於Benjamin schumacher,在他論文的致謝辭中,schumacher 表示術語“量子比特”是他在同William wootters的一次談話時提出的,只是因為它同古代的一種長度測量單位腕尺(cubit)的發音相似。在量子計算中,作為量子信息單位的是量子比特,量子比特與經典比特相似,只是增加了物理原子的量子特性。
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量子比特定義
量子比特還沒有一個明確的定義,不同的研究者採用不同的表達方式,例如,從物理學的角度,人們習慣於根據量子態的特性稱為量子比特(qubit或qbit)、糾纏比特(ebit)、三重比特(tribit)、多重比特(multibit)和經典比特(cbit)等等。這種方式讓人眼花繚亂,並且對量子比特的描述要根據具體的物理特性來描述。為了避免這些問題的困擾,這裏從信息論的角度對量子比特做出統一的描述。
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量子比特物理特性
量子計算機的物理結構是糾纏態原子自身的有序排列,量子比特在系統中表示狀態記憶和糾纏態。量子計算是通過對具有量子算法的量子比特系統進行初始化而實現的,這裏的初始化指的是把系統製備成糾纏態的一些先進的物理過程。在兩態的量子力學系統中量子比特用量子態來描述,這個系統在形式上與複數範圍內的二維矢量空間相同。兩態量子力學系統的例子是單光子的偏振,這裏的兩個狀態分別是垂直偏振光和水平偏振光。
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量子比特基本性質
在經典力學系統中,一個比特的狀態是唯一的,而量子力學允許量子比特是同一時刻兩個狀態的疊加,這是量子計算的基本性質。
量子比特基本特徵
從物理上來説量子比特就是量子態,因此,量子比特具有量子態的屬性。由於量子態的獨特量子屬性,量子比特具有許多不同於經典比特的特徵,這是量子信息科學的基本特徵之一。周圍環境微小的擾動,如温度、壓力或磁場變化,都會破壞量子比特。
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量子比特科學研究
- 參考資料
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- 1. Oliver Morsch: Quantum bits and quantum secrets - how quantum physics is revolutionizing codes and computers. Wiley-VCH, Weinheim 2008, ISBN 978-3-527-40710-1.
- 2. Anthony J. Leggett: Quantum computing and quantum bits in mesoscopic systems. Kluwer Academic, New York 2004, ISBN 0-306-47904-4.
- 3. 微型激光芯片為量子通信增加新維度 .科技日報.2022-11-23[引用日期2022-11-23]
- 4. 國際要聞回顧(4月24日—5月07日) .科技日報.2023-05-08[引用日期2023-05-08]
- 5. 國際要聞回顧(5月29日—6月4日) .科技日報.2023-06-05[引用日期2023-06-05]
- 6. 深研潛行,發現之路更堅實——2023年世界科技發展回顧·基礎研究篇 .科技日報.2024-01-08[引用日期2024-01-08]