量子是離散變化的最小單元
離散變化:統計人數只能乙個兩個,不能半個,此時乙個人就是乙個量子
沒有某種專門的粒子叫量子,不同語境對應不同的粒子
離散變化是微觀世界的乙個本質特徵,從而創立了「量子力學」,用來準確描述微觀世界的物理學理論,之前傳統的牛頓力學被稱為「經典力學」
量子力學和相對論是二十世紀的兩大科學革命,相對論是名氣較大用的少,量子力學是名氣較小用的多
電器導電性是由量子力學解釋的,電源、晶元、儲存器、顯示器的工作原理是基於量子力學的;走進乙個房間,鋼鐵、水泥、玻璃、塑料的性質是由量子力學決定的;運輸工具燃料的燃燒過程是由量子力學決定的;研製新的化學工藝、新材料、新藥都離不開量子力學
量子力學需要微分方程和線性代數做定量計算
如果兩個狀態是乙個體系允許出現的狀態,那麼他們的任意線性疊加也是這個體系允許出現的狀態
狄拉克符號:|>
如果乙個體系能夠處於 |0> 和 |1> ,那麼他也能處於任何乙個 a|0> + b|1> ,這樣的狀態稱為「疊加態」,這裡a和b的唯一限制是 |a|² + |b|² = 1 。
在「疊加原理」下,經典的位元變成了「量子位元」,乙個量子位元包含比乙個經典位元大得多的資訊量
取一組向量,如果其他所有的向量都能表示成這組向量的線性疊加,那麼這組向量就叫做「基組」,基組有無窮多個。
每一次測量都必須對應某個基組
如果測量的態不是基組中的乙個態(比如在 |0> 和 |1> 的基組中測量 a |0> + b|1> ,其中a,b都不等於0),這個態會發生坍縮,以|a|²的概率變成 |0> ,以|b|²概率變成 |1> 。
對於單獨一次實驗,無法**結果,只能**概率。由於只可能有兩種結果,所以這兩個概率相加等於1,這就是 |a|² + |b|² = 1 的原因。
坍縮之後,無論再測多少次,都是第一次測得的情況,不會變了
量子力學中,體系的狀態(態向量)可以用乙個函式來表示。單粒子體系的態函式是一元函式,多粒子體系的函式是多元函式。如果這個多元函式可以分離變數,就稱為「直積態」,不能分離稱為「糾纏態」。
|00>表示兩個粒子都處於|0>態,|00>,|01>,|11>,|10>都是直積態,對於直積態,測量粒子1的時候不會影響粒子2的狀態
|β00> = (|00> + |11>)/ √2,不能分離,是糾纏態,不能用「粒子1處於xx態,粒子2處於xx態」來描述。糾纏態無法**單次測量結果,但是可以確定粒子1變成什麼,粒子2同時也變成了什麼。兩者同步變化。
對於 |β01> = (|01> + |10>)/ √2,測量時,粒子1變成什麼,粒子2就變成了相反的狀態。
明文換成密文需要兩個元素:變換的規則和變換的引數,前者是編碼的演算法,例如「在英文本母表上前進x步」,後者是金鑰,例如演算法裡的x這個數。
把希望寄託在演算法不洩露是靠不住的。
密碼學基本原則:在設計演算法時,必須假設敵人已經知道演算法和密文,唯一不知道的是金鑰,目標是讓敵人在這種情況下破譯不了密文
量子密碼術有若干種實現方法,不一定非要用到量子糾纏
絕大多數量子密碼術的實驗都是用單粒子方案(量子糾纏是多粒子體系的現象),基於量子糾纏的量子密碼術方案,就像用火箭送快遞一樣不實用
產生隨機數是對疊加態的測量(只需要三大奧義的疊加、測量)
密文即使被截獲也無法破譯
不會被計算技術的進步破解
沒有傳遞金鑰的信使
平時不需要儲存金鑰,使用時現場產生
如果有竊聽會被發現
量子計算科普整理
sb青年看,這是乙個線性複雜度o n 的問題,遍歷整座山之後能夠準確得出哪個山峰最高的答案。2b青年想偷個懶,就隨便找個地兒,開始一根筋往上爬,爬到最高處就宣布這就是最高峰了。這種演算法叫做hill climbing登山演算法,可以快速得出區域性最優解。zb青年在爬山過程中會不斷溜號去抓個蝴蝶採朵花...
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今天講一下神一樣的量子力學。為了解釋什麼是量子力學,我們先從經典物理說起。經典物理包括以牛頓三大定律為核心的牛頓力學 或稱經典力學 以及以麥克斯韋方程組為核心的經典電動力學 或稱電磁學 對於速度接近光速,以及強引力場情況,還要考慮狹義及廣義相對論,但是相對於量子力學而言,它們仍然屬於經典物理的範疇。...
深度學習 科普向
deep learning 深度學習演算法 總稱 cnn 卷積神經網路 cnn是深度學習演算法在影象處理領域的乙個應用。第一點,不必將deep learning 和cnn當做很了不起的東西,在實際應用中仍可以將它當做乙個分類器或者黑盒子來使用它。第二點,deep learning 強大的地方就是可以...