信息技術中量子計算含義是什麼

Ⅰ 什麼是量子計算

量子計算是一種基於量子物理學的計算形式。經典計算機依靠位（零或一）進行計算，而量子計算機使用利用量子力學以「疊加」形式存在的量子位（量子位）：零和一的組合，每個都有一定的概率。例如，一個量子位可能有 80% 的幾率為零，20% 的幾率為零。或者 60% 的機會為零，40% 的機會成為 1。等等。

1980 年代，物理學家保羅·貝尼奧夫 (Paul Benioff) 首次提出了量子計算的概念。不久之後，理論物理學家理查德·費曼和數學家尤里·曼寧率先提模瞎出量子計算機可以解決經典計算機無法解決的問題。事實上，在 1990 年代，數學家 Peter Shor 開發了一種演算法，量子計算機可以用它來破解公鑰密碼學：「 Shor 演算法」——如果量子計算機變得足夠強大的話。

2019 年 10 月，經過數十年的研究，谷歌正式宣稱已達到「量子霸權」。這實質上意味著量子計算機解決了經典計算機無法解決的問題。或者，更具體地說，它在 200 秒內解決了一個問題，即使是最強大的經典超級計算機也需要 10,000 年才能解決。

雖然這是一個重大突破，但量子計算機似乎離運行 Shor 的棚清演算法還有很長的路要走。一方面，目前的量子計算機還不夠強大，而且不清楚擴大這項技術的難易程度。此外，要真正發揮作用，量子計算機依賴於一種稱為「糾錯」的技術解決方案，這仍然是一個挑戰。

預測這項技術的未來發展很困難，但可以運行 Shor 演算法的量子計算機可能需要數年甚至數十年的時間——也許它們根本不可能實現。

如果量子計算機能夠運行 Shor 演算法並破解公鑰密碼學，那麼比特幣確實可能會受到攻擊。具體來說，一些硬幣可能會被盜。

然而，有些人認為盜竊會受到一定程度的限制。雖然所有硬幣都由公鑰加密（目前是 ECDSA 演算法）保護，但大多數硬幣也由 SHA256 散列演算法保護。只有當這兩種演算法都被破解時，所有硬幣才能徹底被盜，但目前看來 SHA256（或任何其他哈希演算法）似乎無法被量子計算機破解。

也就是說，大量的硬幣只能通過公鑰密碼術來保護。目前的估計表明，如果公鑰密碼體制被破解，大約 500 萬比特幣將被盜。以下是比特幣可能面臨風險的一些情況：

事實上，即使比特幣同時受到公鑰和哈希的保護，在「量子世界」中安全地使用這種比特幣也可能是一個挑戰。當用戶嘗試花費他們的比特幣並通過比特幣網路傳輸交易時，攻擊者將有機會嘗試竊取資金。此時，攻擊者可以在交易確認之前嘗試破解公鑰加密，然後將比特幣重新發送到他自己的地址之一。

我只想說，如果量子計算機突然變得比任何人預期的都要強大，比特幣就會有問題。

需要注意的是，如果可以運行肖爾演算法的量子計算機突然出現，比特幣不太可能成為第一個或主要的目標。公鑰加密可以保護世界上幾乎所有其他數字信息，包括軍事情報、銀行數據和其他現有金融基礎設施、通信網路等。

是的，比特幣協議可以升級為抗量子。

簡而言之，比特幣的簽名演算法將不得不被量子抗性簽名演算法所取代。由於隔離見證的激活，比特幣的簽名演算法可以通過向後兼容的軟分叉升級相對容易地被替換。（當前的 ECDSA 簽名演算法可能會在不久的將來通過軟分叉被 Schnorr 簽名演算法部分取代。）

升級後，用戶應該將他們的比特幣遷移到新地址，以便受到抗量子簽名演算法的保護。在量子計算機可以運行 Shor 演算法之前，沒有及時遷移的用戶將面旦和空臨比特幣以某種方式被盜的風險。

如果比特幣沒有及時轉移到安全地址，比特幣協議也可能會升級以阻止比特幣被消費。這種措施意味著原始所有者也會丟失比特幣——但是，當然，無論如何，他們很可能會將比特幣丟失給攻擊者。（有人建議，這些比特幣可能會被其合法所有者通過零知識證明密碼術解鎖——但這仍然是非常投機的。）

鑒於量子計算的當前發展狀況，預計比特幣將有足夠的提前警告，表明需要進行升級。專家認為，我們還沒有接近那個時間點。

量子計算機或許能夠比傳統計算機更快地挖掘比特幣。然而，因為比特幣挖掘是基於散列（而不是公鑰密碼學），所以它可能不會被破壞到任何有意義的程度。

相反，量子計算的出現可能會導致一場新的軍備競賽，以建立最快的采礦硬體，直到找到新的平衡點。當 GPU 取代 CPU 和 ASIC 取代 GPU 時，比特幣挖礦格局已經發生了類似的演變。

Ⅱ 量子計算的含義

量子計漏搜液算是一種依照量子力學理論進漏液行的新型計算，量子計算的基礎和原理以返物及重要量子演算法為在計算速度上超越圖靈機模型提供了可能。

Ⅲ 量子計算的力量:它將如何革新信息技術世界

量子計算的力量:它將如何革新信息技術世界?相關內容如下：

子計算是信息技術世界中一個快速發展的領域，有望徹底改變我們處理和操縱信息的方式。

與依賴二進制來表示和操縱信息的傳統計算不同，量子計算使用量子比特，或稱量子位，以一種更復雜和更強大的方式處理信息。

量子計算有可能徹底改變信息技賣早春術的另一個領域是機器學習和人工智慧。 機器學習和人工智慧基於計算機分中耐析大量數據並識別數據中的模式和關系的能力。 目前，這是一個緩慢且計算量大的過程，但有了量子計算，機器學習和人工智慧演算法的速度和效率可以大大提高。

量子計算機還可用於對復雜系統建模，例如化學反應、天氣模式，甚至金融市場。 這可能會導致開發新的和更准確的模型，以及新的和更有效的疾病和病症治療方法。

在金融領域，量子計算有可能徹底改變金融機構管理風險的方式。 通過能夠實時處理和分析大量金融數據，量子計算機可以幫助金融機構更有效地識別和降低風險，從而使金融系統更加穩定和安全。

Ⅳ 什麼是量子計算機

分類: 電腦/網路
解析:

量子計算機是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。當某個裝置處理和計算的是量子信息，運行的是量子演算法時，它就是量子計算機。量子計算機的概念源於對可逆計算機的研究。研究可逆計算機的目的是為了解決計算機中的能耗問題。

20世紀60年代至70年代，人們發現能耗會導致計算機中的晶元發熱，極大地影響了晶元的集成度，從而限制了計算機的運行速度。研究發現，能耗來源於計算過程中的不可逆操作。那麼，是否計算過程必須要用不可逆操作才能完成呢？問題的答案是：所有經典計算機都可以找到一種對應的可逆計算機，而且不影響運算能褲拍力。既然計算機中的每一步操作都可以改造為可逆操作，那麼在量子力學中，它就可以用一個么正變換來表示。早期量子計算機，實際上是用量子力學語言描述的經典計算機，並沒有用到量子力學的本質特性，如量子態的疊加性和相乾性。在經典計算機中，基本信息單位為比特，運算對象是各種比特序列。與此類似，在量子計算機中，基本信息單位是量子比特，運算對象是量子比特序列。所不同的是，量子比特序列不但可以處於各種正交態的疊加態上，而且還可以處於糾纏態上。這些特殊的量子態，不僅提供了量子並行計算的可能，而且還將帶來許多奇妙的性質。與經典計算機不同，量子計算機可以做任意的么正變換，在得到輸出態後，進行測量得出計算結果。因此，量子計算對經典計算作了極大的擴充，在數學形式上，經典計算可看作是一類特殊的量子計算。量子計算機對每一個疊加分量進行變換，所有這些變換同時完成，並按一定的概率幅疊加起來，給出結果，這種計算稱作量子並行計算。除了進行並行計算外，量子計算機的另一重要用途是模擬量子系統，這項工作是經典計算機無法勝任的。

無論是量子並行計算還是量子模擬計算，本質上都是利用了量子相乾性。遺憾的是，在實際系統中量子相乾性很難保持。在量子計算機中，量子比特不是一個孤立的系統，它會與外部環境發生相互作用，導致量子相乾性的衰減，即消相干。因此，要使量子計算成為現實，一個核心問題就是克服消相干。而量子編碼是迄今發現的克服消相干最有效的方法。主要的幾種量子編碼方案是：量子糾錯碼、量子避錯碼和量子防錯碼。量子糾錯碼是經典糾錯碼的類比，是目前研究的最多的一類編碼，其優點為適用范圍廣，缺點是效率不高。

迄今為止，世界上還沒有真正意義上的量子計算機。但是型森，世界各地的許多實驗室正在以巨大的熱情追尋著這個夢想。如何實現量子計算，方案並不少，問題是在實驗上實現對微觀量子態的操縱確實太困難了。目前已經提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束縛離子、電子或核自旋共振、量子點操縱、超導量子干涉等。現在還很難說哪一種方案更有前景，只是量子點方案和超導約瑟夫森結方案更適合集成化和小型化。將來也許現有的方案都派不上用場，最後脫穎而出的是一種全新的設計，而這種新設計又是以某種新材料為基礎，就像半導體材料對於電子計算機一樣胡租羨。研究量子計算機的目的不是要用它來取代現有的計算機。量子計算機使計算的概念煥然一新，這是量子計算機與其他計算機如光計算機和生物計算機等的不同之處。量子計算機的作用遠不止是解決一些經典計算機無法解決的問題。

Ⅳ 什麼是「量子計算機」對國家的發展有著怎樣的重要性

首先我們要了解到什麼量子計算機，量子計算機（quantum computer）是遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲，以及處理量子信息的物理裝置。簡單來說，對於一台普通的計算機來說根據它的性能找東西相對慢，而量子計算機根據量子力學能快速准確敏捷計算出怎麼找東西花費的時間少。

現在中國的科技創新突飛猛進，隨著在國際上地位的提高，一定未來可期。

Ⅵ 什麼是量子計算，它如何改變信息技術

量子，指的了光子的數量，最近有國外正在開始證實量子力學不成立...，我想這量子計算技術大約也就像有的人只是在使用量子的名詞去 "擴展" 量子的使用范圍。
電子的速度比光子的速度只差到0.1%以下，所以我感覺但不確定是不是被他們所術量子計算給坑了, 就像有中纖讓國有的企業根本造不出晶元，腎紫有的企業廳豎運直接扮梁買國外的cpu貼上自已的標，但一直在坑國家的晶元補貼。

Ⅶ 量子技術是什麼意思

量子信息技術是量子物理與信息技術相結合發展起來的新學科，主要包括量子通信和量子計算2個領域。量子通信主要研究量子密碼、量子隱形傳態、遠距離量子通信的技術等等。量子計算主要研究量子計算機和適合於量子計算機的量子演算法。

量子計算：

具體而言，1965年，英特爾公司的創始人之一戈登·摩爾針對電子計算機技術的發展提出了「每18個月計算能力翻倍」的摩爾定律。然而，由於傳統技術的物理局限性，這一能力或將在未來10～20年之內達到極限。

據保守估計，2018年晶元製造業就將步入16納米的工藝流程，業內專家則認為，16納米製程已經是普通硅晶元的盡頭。事實上，當晶元的製程小於20納米之後，量子效應就將嚴重影響晶元的設計和生產，單純通過減小製程將無法繼續遵循摩爾定律，而突破的希望恰在於量子計算。

Ⅷ 量子計算含義

量子計算機是一種使用量子邏輯進行通用計算的設備。 通用的量子計算機，其理論模型是用量子力學規律重新詮釋的通用圖靈機。從可計算的問題來看，量子計算機只能解決傳統計算機所能解決的問題，但是從計算的效率上，由於量子力學疊加性的存在，目前某些已知的量子演算法在處理問題時，速度要快於傳統的通用計算機。

量子力學態疊加原理使得量子信息單元的狀態可以處於多種可能性的疊加狀態，從而導致量子信息處理從效率上相比於經典信息處理具有更大潛力。普通計算機中的2位寄存器在某頃禪一時間僅能存儲4個二進制數（00、01、10、11）中的一個，而量子計算機中的2位量子位（qubit）寄存器可同時存儲這四種狀態的疊加狀態。隨著量子比特數目的增加，對於n個量子比特而言，量子信息可以處於2種可能狀態的疊加，配合量子力學演化的並行性，可以展現比傳統計算機更快的處理速度。

量橘乎嫌子位
量子位（qubit）是量子計算的理論基石。在常規計算機中，信息單元用二進制的 1 個位來表示，它不是處於「 0」 態就是處於「 1」 態. 在二進制量子計算機中，信息單元稱為量子位，它除了處於「 0」 態或「 1」 態外，還可處於疊加態（superposed state）。

疊加態是「 0」 態和「 1」 態的任意線性疊加，它既可以是「 0」 態又可以是「 1」 態，「 0」 態和「 1」 態各以一定的概率同時存在. 通過測量或與其它物體發生相互作用而呈現出「 0」 態或 「 1」 態.任何兩態的量子系統都可用來實現量子位，例如氫原子中的電子的基態（ground state）和第 1激發態（first excited state)、 質子自旋在任意方向的+ 1/ 2 分量和- 1/ 2 分量、圓偏振光的左旋和右旋等。

一個量子系統包含若干粒子，這些粒子按照量子力學的規律運動，稱此系統處於態空間的某種量子態。這里所說的態空間是指由多個本徵態（eigenstate) （即基本的量子態）所張成的矢量空間，基本量子態簡稱基本態（basic state）或基矢（basic vector) . 態空間可用Hilbert 空間（線性復向量空間）來表述，即Hilbert 空間可以表述量子系統的各種可能的量子態.為了便於表示和運算，Dirac提出用符號|x〉 來表示量子態，|x〉 是一個列向量，稱為ket ；它的共軛轉置（conjugate t ranspose) 用〈x|表示，〈x|是一個行向量，稱為bra.一個量子位的疊加態可用二維Hilbert 空間（即二維復向量空間）的單位向量來描述，其簡化的示意圖如右圖所示.

疊加原理
把量子考慮成磁場中的電子。電子的旋轉可能圓手與磁場一致，稱為上旋轉狀態，或者與磁場相反，稱為下旋狀態。如果我們能在消除外界影響的前提下，用一份能量脈沖能將下自旋態翻轉為上自旋態；那麼，我們用一半的能量脈沖，將會把下自旋狀態制備到一種下自旋與上自旋疊加的狀態上（處在每種狀態上的幾率為二分之一）。對於n個量子比特而言，它可以承載2的n次方個狀態的疊加狀態。而量子計算機的操作過程被稱為幺正演化，幺正演化將保證每種可能的狀態都以並行的方式演化。這意味著量子計算機如果有500個量子比特，則量子計算的每一步會對2^500種可能性同時做出了操作。2^500是一個可怕的數，它比地球上已知的原子數還要多（這是真正的並行處理，當今的經典計算機，所謂的並行處理器仍然是一次只做一件事情）。

Ⅸ 量子計算機是個什麼東西為什麼說它可以改變世界

您認為您的付款程序絕對安全嗎？全球首台量子計算機的出現，使傳統計算機在保密過程中的安全性受到了嚴重挑戰。量子電腦是什麼？關於這件事，你知道多少？說到量子，你可能首先想到的是量子力學中的各種理論，比如薛定諤的貓，量子糾纏等。正是由於這些理論，量子計算機才能顛覆傳統計算機。現在就從比特開始，一步一步地揭開量子計算機的神秘。

理論上，量子力學具有模擬任何自然系統的能力，是人工智慧發展的關鍵。由於量子計算機具有強大的並行操作能力，它可以快速完成經典計算機無法完成的計算。這一優點在加密、解碼等領域有很大的應用。

(1)天氣預報：如果我們用量子計算機同時分析所有的資料，並得出結果，我們就可以准確地知道天氣變化的方向，從而避免巨大的經濟損失。

(2)葯物發展：量子計算機還具有開發新葯物的巨大優勢，它可以繪制萬兆計的分子構成圖，並從中挑選出它們中最有可能的方法，從而加快發明新葯的速度，並能對葯理分析更加個性化。

(3)交通調度:量子計算機可以根據現有的交通狀況預測交通狀況，完成深入分析，化交通調度。

(4)保密通信:不僅在我們生活的相似方面，而且由於不可克隆的原則，量子計算機對加密通信的加密不能在入侵者不被發現的情況下進行翻譯和竊聽，這取決於量子計算機本身的特性。

量子計算機的理論運行速度遠遠超出任何傳統的超級計算機。這種計算機或將使得人們在原子層面對物質狀態進行模擬成為可能，從而可以重塑新材料技術；它們也可以通過無窮的算例破解現有的任何加密演算法，重新定義網路安全；它們甚至能夠通過對海量數據的有效地處理來增強人工智慧的水平。它量子計算機所具備的強大能力，未來可能會在更多領域中得到應用，過去的幾十年中，量子計算領域發展極為迅猛，在量子計算的加持下，人類科學還能發展成什麼樣，讓未來告訴我們。