量子計算與量子計算機第一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五

量子計算與量子計算機presenteby：胡永勝吳玉翠虞珣楊吉圣第二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五！計算機模型在近60年以來都為圖靈機模型硬件能力發(fā)展也近似遵從moore定律但是電子器件尺度越來越小，功能便開始受到了

量子效應的干擾如何解決？第三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五量子計算機應運而生量子計算機（quantumcomputer）是一類遵循量子力學規(guī)律進行高速數(shù)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，運行的是量子算法時，它就是量子計算機。量子計算機的概念源于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。第四頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五理查德·費曼richardfeynman美國著名物理學家1965年諾貝爾物理獎得主普林斯頓大學畢業(yè)提出了費曼圖、費曼規(guī)則和重正化的計算方法，是研究量子電動力學和粒子物理學不可缺少的工具第五頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五量子計算機，或推而廣之——量子資訊科學，在1980年代多處于理論推導等紙上談兵狀態(tài)。一直到1994年彼得·秀爾（PeterShor）提出量子質(zhì)因子分解算法后，因其對于現(xiàn)在通行于銀行及網(wǎng)絡等處的RSA加密算法可以破解而構成威脅之后，量子計算機變成了熱門的話題。除了理論之外，也有不少學者著力于利用各種量子系統(tǒng)來實現(xiàn)量子計算機。第六頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五對于量子計算機研究卓有成效的機構：麻省理工學院普林斯頓大學加州大學伯克利分校布里斯托爾大學第七頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五特別之處：半導體靠控制集成電路來記錄和運算信息，量子電腦則希望控制原子或小分子的狀態(tài)，記錄和運算信息。量子計算機vs經(jīng)典計算機輸入輸出態(tài)為一般疊加，不正交量子性疊加性和干擾性第八頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五量子計算機的強大大數(shù)的因式分解搜索破譯密碼保密通信普通的數(shù)字計算機在0和1的二進制系統(tǒng)上運行，稱為“比特”（bit）。但量子計算機要遠遠更為強大。它們可以在量子比特（qubit）上運算，可以計算0和1之間的數(shù)值。第九頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五量子計算機的廣闊前景美國的洛斯阿拉莫斯和麻省理工學院、IBM、和斯坦福大學、武漢物理教學所、清華大學四個研究組已實現(xiàn)7個量子比特量子算法演示。2007年2月，加拿大D-Wave系統(tǒng)公司宣布研制成功16位量子比特的超導量子計算機。2010年3月31日，德國于利希研究中心發(fā)表公報：德國超級計算機成功模擬42位量子計算機，該中心的超級計算機JUGENE成功模擬了42位的量子計算機，在此基礎上研究人員首次能夠仔細地研究高位數(shù)量子計算機系統(tǒng)的特性。第十頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五2009年11月15日，世界首臺量子計算機正式在美國誕生。

這一量子計算機由美國國家標準技術研究院研制，可處理兩個量子比特的數(shù)據(jù)。較之傳統(tǒng)計算機中的“0”和“1”比特，量子比特能存儲更多的信息，因而量子計算機的性能將大大超越傳統(tǒng)計算機?；魻柛瘛に古煽颂厮沟俜摇だ锾氐谑豁?，共十五頁，編輯于2023年，星期五國內(nèi)的發(fā)展：2007年初，中國科技大學微尺度國家實驗室潘建偉小組在《Nature·Physical》上發(fā)表論文，宣布成功制備了國際上糾纏光子數(shù)最多的“薛定諤貓”態(tài)和單向量子計算機，刷新了光子糾纏和量子計算領域的兩項世界記錄，成果被歐洲物理學會和《Nature》雜志等廣泛報道。第十二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五商業(yè)價值初顯在2007年，加拿大計算機公司D-Wave展示了全球首臺量子計算機“Orion（獵戶座）”。雖然當時只是一臺能通過量子力學解決部分問題的原型機，不過也讓我們看見了量子計算機的曙光。2011年5月，D-Wave自豪地宣布，全球首臺真正的商用量子計算機D-WaveOne終于誕生了！其采用了128-qubit（量子比特）的量子處理器，性能是原型機的四倍，理論運算速度遠遠超越現(xiàn)有所有的超級計算機。當然，由于其架構特別的關系，目前只能用于處理部分特定的任務，例如高智能AI運算等，通用性還有尚不及現(xiàn)有的傳統(tǒng)電腦。第十三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五量子計算機的實現(xiàn)將會給