Chapter116 bit,qubit？ (第1/2页)

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从三次工业革命开始，人类对世界的操控变得越来越精细。

从一颗螺丝钉到芯片上纳米尺度的晶圆颗粒，科技从宏观迈向微观的步伐令人叹为观止。

布一楠率先将龙华国带入了量子时代。

量子是更加微小的超越原子的存在。

量子世界和宏观世界有着诸多的不同，其中一个便是，量子是可以叠加的。

什么意思呢？

在经典世界里，一个人只能在办公室里上班，或者在家里休息。

而在量子世界里，人们可以处于办公室上班和家里休息的叠加状态。

当老板打电话询问你是否在上班时，你告诉以一定概率告诉他是或者不是。

用更精确的数学语言来陈述就是： 0 表示工作，1 表示休息。

经典的信息状态（比特，bit）只能是 0 或者 1，而量子比特（qubit）可以是介于 0 和 1 之间的多种选择。

在量子世界中，老板的询问则意味着对经典（普通人的世界，现实或者是不涉及量子的世界）（或量子）比特进行检查（或测量），通常通过 “＜·|作用在|·＞” 上表示测量的过程。

在量子世界中，老板可以选择不同的问题提问（例如“你是否80%概率在休息20%概率在工作”或“你是否99%概率在休息”这种在普通人眼中看来很奇葩的问题）。

这意味着他可以选择不同的基矢进行测量，这在数学上通常用一组正交基表示。

是否上班对应一组基矢{|工作＞+|0＞,|不工作＞=|1＞}，是否在叠加态 A 又是另外一组基矢，{|A＞=a|0＞+β|1＞, |b＞=β|0＞-a|1＞}。

当我们选择{|0＞,|1＞} 基矢进行测量时，我们得到 0 的概率是|＜0|Φ＞|2 (上标)=|a|2 (上标),而得到1的概率则是|＜0|Φ＞|2 (上标)=|β|2 (上标)。

计算过程本质上就是计算向量内积。

而当我们选择{|A＞,|b＞} 作为基矢的时候，我们得到的答案总是肯定的。

当然我们不能忽略一件非常重要的事情——测量会对 qubit 的状态造成影响，这个过程被称为塌缩（collapse）。

我们选择基矢 {|0＞,|1＞} 对 qubit 进行测量，如果测量结果是 0，那么这个 qubit 就变成 |0＞ 。

类似的，如果我们选择基矢 {|A＞,|b＞} 进行测量，测量结果为 A 意味着这个 qubit 塌缩到 |A＞} , 而结果 b 则意味着 qubit 塌缩到 |b＞} 上。

用简单的一句话概括就是：正在上班摸鱼的你发现老板来检查，就立刻坍缩为工作状态。反之，当老板离开之后，你的工作状态立刻坍塌为摸鱼模式。

量子员工：我处于上班和在家的叠加态。???( ? )????

量子老板：你处于工作和辞退的叠加态。＜(￣︶￣)＞

……

现在因为基地有了量子计算机，布一楠就将所有能加密的通许或者传讯都做了量子加密。

加上龙华国现在的量子卫星上了天，可以说基本上再无人能够将他们的信息截取了。

布一楠沉思，或许就是因为这样。

那些人得不到有效信息了才大面积启用小老鼠这样的间谍。

能蒙混过去就蒙混过去，这是广撒网多捞鱼的节奏。

“指挥官？！”