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本文目錄一覽

1，量子比特的基本特征
2，量子比特的物理特性
3，量子比特的介紹
4，量子比特與經(jīng)典比特有什么區(qū)別什么是量子糾纏態(tài)
5，四大基本力
6，你知道什么是量子嗎你知道什么是量子比特嗎

1，量子比特的基本特征

從物理上來說量子比特就是量子態(tài)，因此，量子比特具有量子態(tài)的屬性。由于量子態(tài)的獨(dú)特量子屬性，量子比特具有許多不同于經(jīng)典比特的特征，這是量子信息科學(xué)的基本特征之一。

量子比特的基本特征

2，量子比特的物理特性

量子計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu)是糾纏態(tài)原子自身的有序排列，量子比特在系統(tǒng)中表示狀態(tài)記憶和糾纏態(tài)。量子計(jì)算是通過對(duì)具有量子算法的量子比特系統(tǒng)進(jìn)行初始化而實(shí)現(xiàn)的，這里的初始化指的是把系統(tǒng)制備成糾纏態(tài)的一些先進(jìn)的物理過程。在兩態(tài)的量子力學(xué)系統(tǒng)中量子比特用量子態(tài)來描述，這個(gè)系統(tǒng)在形式上與復(fù)數(shù)范圍內(nèi)的二維矢量空間相同。兩態(tài)量子力學(xué)系統(tǒng)的例子是單光子的偏振，這里的兩個(gè)狀態(tài)分別是垂直偏振光和水平偏振光。

在量子計(jì)算中，作為量子信息單位的是量子比特，量子比特與經(jīng)典比特相似，只是增加了物理原子的量子特性。由于量子比特具有量子性，因此量子比特包含信息更多，且有望實(shí)現(xiàn)更快的計(jì)算速度。

量子比特的物理特性

3，量子比特的介紹

量子比特還沒有一個(gè)明確的定義，不同的研究者采用不同的表達(dá)方式。參照Shannon信息論中比特描述信號(hào)可能狀態(tài)的特征，量子信息中引入了“量子比特”的概念。

"量子比特" 在學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中的解釋 1、量子計(jì)算機(jī)的輸入用一個(gè)具有有限能級(jí)的量子系統(tǒng)來描述,如二能級(jí)系統(tǒng)(稱為量子比特),量子計(jì)算機(jī)的變換(即量子計(jì)算)包括所有可能的幺正變換文獻(xiàn)來源 2、日本以是一自旋為12的粒子或具有兩個(gè)偏振方向的三菱電機(jī)公司2004年11月宣布,研究人員用防光子,所有這些體系,均稱為量子比特文獻(xiàn)來源 3、量子信息科學(xué)采用這個(gè)奇妙的量子態(tài)作為信息單元(稱為量子比特)...}+}e}一l 文獻(xiàn)來源 http://define.cnki.net/webforms/webdefines.aspx?searchword=%e9%87%8f%e5%ad%90%e6%af%94%e7%89%b9 如果不懂的話，你可以用這個(gè)知識(shí)庫來查！?。?/section>

量子比特的介紹

4，量子比特與經(jīng)典比特有什么區(qū)別什么是量子糾纏態(tài)

通俗模式：前面的回答已經(jīng)很精彩了，我再稍微補(bǔ)充一點(diǎn)，因?yàn)殛P(guān)于量子糾纏的比喻有很多。中科大量子信息實(shí)驗(yàn)室的老大郭光燦院士曾經(jīng)打過一個(gè)比方比喻量子通信，說在美國的女兒生下孩子那一瞬間，遠(yuǎn)在中國的母親就變成了姥姥

通俗模式：　　前面答已經(jīng)精彩我再稍微補(bǔ)充點(diǎn)關(guān)于量糾纏比喻科量信息實(shí)驗(yàn)室郭光燦院士曾經(jīng)打比比喻量通信說美孩瞬間遠(yuǎn)母親變姥姥即便自知道所姥姥別且定姥姥間種糾纏關(guān)系@ivony 打比重點(diǎn)：兵張遼司馬懿句相于張遼司馬懿糾纏塊沒句量糾纏意義解釋清　　高深模式　　通量比特epr佯謬能差理解量糾纏概念吧　　1）量比特：經(jīng)典信息系統(tǒng)信息單元位或者比特（bit）作信息單元物理角度講比特兩態(tài)系統(tǒng)或非、真或假、0或1等量信息系統(tǒng)用量位或量比特（qubit）表示信息單元量比特兩邏輯態(tài)疊加態(tài)（疊加態(tài)介紹詳見@譚永答）　　經(jīng)典比特量比特同處于能處于或量比特處于任意疊加態(tài)所說量比特?cái)y帶信息量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)于經(jīng)典比特?cái)y帶信息能理解量計(jì)算機(jī)速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超現(xiàn)計(jì)算機(jī)　　2）epr佯謬：epr佯謬einstein, podolsky and rosen（斯坦、波爾斯基羅森）三提假想實(shí)驗(yàn)　　實(shí)驗(yàn)基本思想：考慮由兩粒ab(稱epr)組復(fù)合系統(tǒng)初始總自旋零各自自旋隨兩兩粒沿相反向傳輸空間若單獨(dú)測量a(或b)自旋則自旋向(或向)能概率1/2若已測粒a自旋向(或向)粒b管測量與否必處自旋向(或向)本征態(tài)　　斯坦等認(rèn)：兩粒足夠遠(yuǎn)第粒測量影響第二粒epr佯謬基于種定域論觀點(diǎn)提　　玻爾則持完全同看認(rèn)粒ab間存著量關(guān)聯(lián)管空間遠(yuǎn)其粒實(shí)施局域操作必同導(dǎo)致另粒狀態(tài)改變量力非局域性隨著量光發(fā)展越越理論實(shí)驗(yàn)支持玻爾看否定epr觀點(diǎn)說量糾纏存空間間都沒關(guān)系　　量力理論習(xí)慣前面提半自旋粒ab(epr)兩獨(dú)立態(tài)(向或向)別記作量系統(tǒng)處于疊加態(tài)　　說其粒測量知道另外粒狀態(tài)　　補(bǔ)充量體系光交偏振態(tài)電或原核自旋、原或量點(diǎn)能級(jí)等等些存兩態(tài)（表示10）體系都用制備糾纏態(tài)（schrodinger首先提糾纏態(tài)詞指粒體系或自由度體系種能表示直積形式疊加態(tài)）epr簡單糾纏態(tài)

5，四大基本力

宇宙的四大基本的作用力，依強(qiáng)弱次序分別為：1強(qiáng)核作用力-核子中的結(jié)合力-有效范圍10^-12公分2電磁力（強(qiáng)核作用力的1/137-精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)）-有效范圍:遠(yuǎn)程力 -原子中的結(jié)合力及分子中的結(jié)合力(分子間還有凡得瓦力)3弱核作用力（約強(qiáng)核作用力的1/100,000）-太陽輻射光的能力-有效范圍10^-16公分4萬有引力（約強(qiáng)核作用力的10^40分之1）-太陽系的結(jié)合力-有效范圍:遠(yuǎn)程力。這四種作用力分別由四種玻色子來傳遞（見下四圖）：1傳遞強(qiáng)核作用力的粒子：膠子內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖2傳遞電磁力的粒子：光子內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖3傳遞弱核作用力的粒子：W及Z玻色子內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖4傳遞萬有引力的粒子：引(重)力子內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖圖中＋－號(hào)代表不可分割的最小正負(fù)電磁信息單位-量子比特（qubit）（名物理學(xué)家約翰.惠勒J(rèn)ohn Wheeler曾有句名言:萬物源于比特 It from bit量子信息研究興盛后,此概念升華為，萬物源于量子比特）注：位元即比特

……引力:萬有引力。由引力子傳遞，與質(zhì)量成正比，距離成反比。長程力，在四種力中最弱?？梢耘で鷷r(shí)空。電磁力：電荷（磁級(jí)）正負(fù)相同為排斥力，相反為吸引力。由光子傳遞，與電量成正比，距離成反比。長程力，在四種力中第2強(qiáng)。弱力:造成β衰變一類的衰變的力。由希格斯粒子(W+、W-、Z0)傳遞，較弱，短程力，作用在夸克級(jí)的粒子。是四種力中第3強(qiáng)的。強(qiáng)力：是夸克之間的吸引力，由膠子傳遞（束縛質(zhì)子和中子于原子核中的是其附加效果由π介子傳遞）。在有效距離內(nèi)，距離越大，力約大。短程力，在四種力中最強(qiáng)

好象是對(duì)的 ------- 我不知

按本質(zhì)來說有四種基本形式，即萬有引力，電磁力，強(qiáng)相互作用力，弱相互作用力。粒子的相互作用組成物質(zhì)的粒子之間力的相互作用。所有相互作用可歸結(jié)為四種，即強(qiáng)相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和萬有引力作用。四種作用的比較如下表：強(qiáng)相互作用、電磁相互作用、弱相互作用、引力相互作用四種作用的區(qū)別在于：（1）相對(duì)強(qiáng)度： 1 、10的-2次方、10的-3次方、10的-38次方；（2）作用范圍(米)：10的-15次方、米、＜10的-17次方、米；（3）舉列：核力、原子力、β衰變、天體力；（4）被作用粒子：夸克、帶電或帶磁的一切物體、強(qiáng)子輕子、一切物體；（5）煤介子：色膠子、光子、中間玻色子、引力子?？茖W(xué)家正在對(duì)這四種基本的相互作用進(jìn)行深入的研究，很有可能把強(qiáng)作用、弱作用和電磁作用統(tǒng)一起來。

6，你知道什么是量子嗎你知道什么是量子比特嗎

下面這句話，用的就全是專業(yè)概念：“基于量子疊加原理，一個(gè)量子比特可以同時(shí)處于0狀態(tài)和1狀態(tài)?！?　說得明確一點(diǎn)就是，n個(gè)量子比特能存儲(chǔ)2的n次方個(gè)比特的信息。奇妙的是，說這番話的不是民科，而是2016年以來大火的《寶寶的物理學(xué)》系列的作者克里斯·費(fèi)利（Chris Ferrie）博士。這是他在《寶寶的量子信息學(xué)》里寫的。他甚至還做了一個(gè)幽默的比喻：為了存儲(chǔ)我最喜歡的一個(gè)分子（咖啡因）的信息，就需要地球上所有的手機(jī)！下面我們來從頭解釋起。　　量子比特是什么？ “比特”是計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念，指的是一個(gè)體系有且僅有兩個(gè)可能的狀態(tài)，一般用“0”和“1”來表示。典型的例子，如硬幣的正、反兩個(gè)面或者開關(guān)的開、關(guān)兩個(gè)狀態(tài)。但在量子力學(xué)中，有一條基本原理叫做“疊加原理”：如果兩個(gè)狀態(tài)是一個(gè)體系允許出現(xiàn)的狀態(tài)，那么它們的任意線性疊加也是這個(gè)體系允許出現(xiàn)的狀態(tài)。現(xiàn)在問題來了，什么叫做“狀態(tài)的線性疊加”？為了說清楚這一點(diǎn)，最方便的辦法是用一種數(shù)學(xué)符號(hào)表示量子力學(xué)中的狀態(tài)，就是在一頭豎直一頭尖的括號(hào)“|>”中填一些表示狀態(tài)特征的字符。這種符號(hào)是英國物理學(xué)家狄拉克發(fā)明的，稱為“狄拉克符號(hào)”。　在量子信息中，經(jīng)常把兩個(gè)基本狀態(tài)寫成|0>和|1>。而|0>和|1>的線性疊加，就是a|0> + b|1>，其中a和b是兩個(gè)數(shù)，這樣的狀態(tài)稱為“疊加態(tài)”?！熬€性”意味著用一個(gè)數(shù)乘以一個(gè)狀態(tài)，“疊加”意味著兩個(gè)狀態(tài)相加，“線性疊加”就是把兩個(gè)狀態(tài)各自乘以一個(gè)數(shù)后再加起來?，F(xiàn)在，你明白“一個(gè)量子比特可以同時(shí)處于0狀態(tài)和1狀態(tài)”是什么意思了吧？它實(shí)際是說，量子比特可以處于|0>和|1>的疊加態(tài)。在一個(gè)時(shí)刻只會(huì)處于一個(gè)這樣的確定的狀態(tài)，既不是同時(shí)處于兩個(gè)狀態(tài)，也不是迅速在兩個(gè)狀態(tài)之間切換，也不是處于一個(gè)不確定的狀態(tài)，更不是時(shí)空分裂。不得不說，“同時(shí)處于0狀態(tài)和1狀態(tài)”是一個(gè)很容易令人糊涂的說法，好像禪宗的打機(jī)鋒，遠(yuǎn)不如旋鈕的比喻清楚易懂。更糟糕的是，讀者可能會(huì)以為自己懂了，然后胡亂引申，造成更大的誤解。在科普文章中，類似這樣的令人似懂非懂的說法太多了，簡直是遍地陷阱。那么，為什么許多人言之鑿鑿地說，n個(gè)量子比特包含2的n次方個(gè)比特的信息？要讓這句話有意義，關(guān)鍵在于：把a(bǔ)|0> + b|1>中的a和b這兩個(gè)系數(shù)，當(dāng)作兩個(gè)比特的信息。這當(dāng)然不是個(gè)嚴(yán)格的說法，因?yàn)榘堰B續(xù)變量和離散變量混為一談了。不過只要你姑且接受這種表述，你就可以明白，他們實(shí)際想說的是，“n個(gè)量子比特包含2的n次方個(gè)系數(shù)”，這就是正確的了。這是怎么算出來的？對(duì)于一個(gè)量子比特，n = 1，體系可以取的狀態(tài)是a|0> + b|1>，有a和b兩個(gè)系數(shù)，系數(shù)的個(gè)數(shù)等于2的1次方。對(duì)于兩個(gè)量子比特，n = 2，體系可以取的狀態(tài)是……是什么？你也許會(huì)覺得，第一個(gè)量子比特的狀態(tài)是a1|0> + b1|1>，第一個(gè)量子比特的狀態(tài)是a2|0> + b2|1>，總共有4個(gè)系數(shù)。錯(cuò)了！按照這種方式，當(dāng)你有第三個(gè)量子比特時(shí)，只是增加a3|0> + b3|1>的兩個(gè)系數(shù)，總共有6個(gè)系數(shù)。廣而言之，每個(gè)量子比特提供兩個(gè)系數(shù)，所以n個(gè)量子比特包含的系數(shù)個(gè)數(shù)就是2n，怎么會(huì)是2的n次方呢？真正的關(guān)鍵在于，對(duì)于多量子比特的體系，基本的描述方式并不是“第一個(gè)量子比特處于某個(gè)態(tài)，第二個(gè)量子比特處于某個(gè)態(tài)……”，而是“系統(tǒng)整體處于某個(gè)態(tài)”。系統(tǒng)整體可以處于什么態(tài)呢？再次回憶疊加原理（敲黑板）！是的，疊加原理對(duì)多粒子體系也適用。所以，我們要做的就是找出多粒子體系可以處于的基本狀態(tài)，而這些多粒子基本狀態(tài)是由單粒子的|0>態(tài)和|1>態(tài)組合而成的。下面我們來看這些基本狀態(tài)。首先，你可以讓每一個(gè)量子比特都處于自己的|0>態(tài)，這時(shí)系統(tǒng)整體的狀態(tài)是所有這n個(gè)|0>態(tài)的直接乘積（稱為“直積”），可以簡寫為|000…>，狄拉克符號(hào)里有n個(gè)“0”。然后，在這個(gè)態(tài)的基礎(chǔ)上，你可以讓第一個(gè)量子比特變成自己的|1>態(tài)，這時(shí)系統(tǒng)整體的狀態(tài)是|100…>，這也是一個(gè)直積態(tài)。然后，在|000…>的基礎(chǔ)上，你可以讓另一個(gè)量子比特（比如說第二個(gè)）變成自己的|1>態(tài)，這時(shí)系統(tǒng)整體的狀態(tài)是|010…>。這樣，你可以走遍所有的由n-1個(gè)“0”和1個(gè)“1”組成的字符串。然后，在|000…>的基礎(chǔ)上，你可以讓兩個(gè)量子比特變成自己的|1>態(tài)。這樣，你可以走遍所有的由n-2個(gè)“0”和2個(gè)“1”組成的字符串。這個(gè)過程繼續(xù)下去，最終你會(huì)把所有的量子比特都變成自己的|1>態(tài)，得到由n個(gè)“1”表示的|111…>這個(gè)態(tài)。在這個(gè)過程中，你得到了所有的由“0”和“1”組成的長度為n的字符串。這樣的態(tài)總共有多少個(gè)呢？第一位有2種選擇，第二位也有2種選擇，一直到第n位都是2種選擇。所有這些選擇乘起來，就是2的n次方種選擇。注意是相乘，而不是相加。在高中學(xué)過排列組合、二項(xiàng)式定理的同學(xué)們，肯定都看明白了吧？機(jī)智如我，早已看穿了一切。順便說一下，這樣的一個(gè)n粒子狀態(tài)，有可能可以表示成n個(gè)單粒子狀態(tài)的乘積，這時(shí)我們稱它為“直積態(tài)”，但更常見的是不能表示成n個(gè)單粒子狀態(tài)的乘積，這時(shí)我們稱它為“糾纏態(tài)”。作為一個(gè)簡單的例子，二粒子體系的(|00> + |11>) / √2就是一個(gè)糾纏態(tài)。你可以試著證明一下，很容易的~

首先，只有在天文學(xué)和一些其他情形下，這些規(guī)則和定律是顯而易見的。然而隨著文明的發(fā)展，特別是近300年期間，越來越多的規(guī)則和定律被發(fā)現(xiàn)。這些定律的成功，使得拉普拉斯在19世紀(jì)初主張科學(xué)的宿命論。他提議只要給定宇宙在某一時(shí)刻的結(jié)構(gòu)，由給定的一組定律即能精確地決定它的演化。拉普拉斯的宿命論在兩個(gè)方面是不完整的。它沒講定律應(yīng)該如何選擇，也沒指定宇宙的初始結(jié)構(gòu)。這些都留給了上帝。上帝會(huì)選擇讓宇宙如何開始并要服從什么定律，但是一旦開始之后它將不再干涉。事實(shí)上，上帝是被限制于19世紀(jì)科學(xué)不能理解的領(lǐng)域里。我們現(xiàn)在知道，拉普拉斯的宿命論的希望，至少在按照他頭腦中的方式，是不能實(shí)現(xiàn)的。量子力學(xué)不確定性原理表明，某些諸如粒子的位置和速度的對(duì)偶的量，不能同時(shí)以完全的精確度去預(yù)言。量子力學(xué)通過一族量子理論來處理這種情形，粒子沒有很好定義的位置和速度，而是由一個(gè)波來代表。它們給出了這波隨時(shí)間演化的定律，在這種意義上，這些量子理論從屬于宿命論。這樣，如果某一時(shí)刻這個(gè)波是已知的，便可以將任一時(shí)刻的波算出。只是當(dāng)我們?cè)噲D按照粒子的位置和速度對(duì)波作解釋之時(shí)，不可預(yù)見性的紊亂的要素才出現(xiàn)。但這也許是我們的錯(cuò)誤：也許不存在粒子的位置和速度，只有波。只不過是我們企圖將波硬套到我們預(yù)想的位置和速度的觀念之中而己。由此導(dǎo)致的不一致乃是表面上不可預(yù)見性的原因。事實(shí)上，我們已經(jīng)重新將科學(xué)的任務(wù)定義為發(fā)現(xiàn)能使我們?cè)谟刹淮_定性原理設(shè)定的極限內(nèi)預(yù)言事件的定律。然而，還存在如下問題：宇宙的定律和初始條件是如何及為何選取的？因?yàn)檎且κ褂钪娴拇蟪叨冉Y(jié)構(gòu)成形，即使它是四類力中最弱的一種。引力定律和直到相當(dāng)近代還被堅(jiān)持的宇宙隨時(shí)間不變的觀念不相協(xié)調(diào)：引力總是吸引的這一事實(shí)意味著，宇宙必須或者在膨脹或者在收縮。按照廣義相對(duì)論，宇宙在過去某一時(shí)刻必須有一無限密度的狀態(tài)，亦即大爆炸，這是時(shí)間的有效起始。類似地，如果整個(gè)宇宙坍縮，在將來必有另一個(gè)無限密度的狀態(tài)，即大擠壓，這是時(shí)間的終點(diǎn)。即使整個(gè)宇宙不坍縮，在任何坍縮形成黑洞的局部區(qū)域里都會(huì)有奇點(diǎn)。這些奇點(diǎn)正是任何落進(jìn)黑洞的人的時(shí)間終點(diǎn)。在大爆炸或其他奇點(diǎn)，所有定律都失效，所以上帝仍然有完全的自由去選擇發(fā)生了什么以及宇宙是如何開始的。當(dāng)我們將量子力學(xué)和廣義相對(duì)論相結(jié)合，似乎產(chǎn)生了以前從未有過的新的可能性：空間和時(shí)間一起可以形成一個(gè)有限的、四維的沒有奇點(diǎn)或邊界的空間，這正如地球的表面，但有更多的維數(shù)。看來這種思想能夠解釋觀察到的宇宙的許多特征，諸如它的大尺度一致性，還有像星系、恒星甚至人類等等小尺度的對(duì)此均勻性的偏離。它甚至可以說明我們觀察到的時(shí)間的箭頭。但是如果宇宙是完全自足的、沒有奇點(diǎn)或邊界、并且由統(tǒng)一理論所完全描述，那么就對(duì)上帝作為造物主的作用有深遠(yuǎn)的含義。有一次愛因斯坦問道：“在制造宇宙時(shí)上帝有多少選擇性？”如果無邊界假設(shè)是正確的，在選擇初始條件上它就根本沒有自由。當(dāng)然，它仍有選擇宇宙所服從的定律的自由。然而，實(shí)在并沒有那么多的選擇性；很可能只有一個(gè)或數(shù)目很少的完整的統(tǒng)一理論，它是自治的，并且允許復(fù)雜到像能研究宇宙定律和詢問上帝本性的人類那樣的結(jié)構(gòu)的存在。即使只存在一個(gè)可能的統(tǒng)一理論，那只不過是一組規(guī)則或方程。是什么賦予這些方程以生命去制造一個(gè)為它們所描述的宇宙？通常建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型的科學(xué)方法不能回答，為何必須存在一個(gè)為此模型所描述的宇宙這樣的問題。為何宇宙陷入其存在性的錯(cuò)綜復(fù)雜之中？是否統(tǒng)一理論是如此之咄咄逼人，以至于其自身之實(shí)現(xiàn)成為不可避免？或者它需要一個(gè)造物主？若是這樣，它還有其他的宇宙效應(yīng)嗎？又是誰創(chuàng)造了造物主？