量子計算機挖礦效率

㈠ 量子計算機有多快

量子計算機是並行運算，電子計算機串列運算。按復雜度來對比運算速度:設電子計算機為指數復雜度，那麼量子計算機就是線性復雜度。
對某些特定的問題，利用特定的演算法（比如將大數分解因子的Shor演算法),量子計算機可以在多項式時間解決經典計算機要指數時間解決的問題。就這點而言，隨著能保持糾纏態的qubit數量的增加，它相對經典計算機效率比呈指數增大。但是它的快速利用的主要是量子系統可以同時處於無窮多量子態的原理，而不是時鍾頻率的高速（當然量子門的速度理論上也可以很快，比如有一種方法是把一個鐿離子用持續時間只有50皮秒的激光束從一個能級提升到另一個能級，所以理論上可以快到20GHz，但這完全沒有考慮其它時間因素）。

㈡ IBM將推出53量子比特的可「商用」量子計算機，量子計算機有何優勢

新華社華盛頓9月18日電(記者周舟)美國國際商用機器公司(IBM)18日宣布，將在下月推出53量子比特的可「商用」量子計算機，向外部用戶開放使用。IBM說，這是該公司迄今開發的最強大的量子計算系統。

據報道，今年年初發布的「IBM Q系統1」的量子量已經達到16，量子計算機已經成為近年來各國發展的熱點。與傳統計算機相比，量子計算機可以利用量子態和其他性質的疊加來實現計算能力的飛躍。然而，沒有一個組織開發出可以用於各種任務的量子計算機。一些現有設備只能用於某些任務。

㈢ 光量子計算機誕生 到底有多牛

一切物質，都是由各種粒子構成。量子，可以簡單的視為構成粒子的最小的單位。量子，具有波粒二象性。類似「一隻蝴蝶，在亞馬遜煽動一下翅膀，就可能會在其它地方引起颶風」（蝴蝶效應），任何一個量子（或者粒子），跟其它任何一個量子（或者粒子）均存在在一定的關系和聯系，任何一個粒子發生改變，都會對其它所有粒子產生影響。
比如地球上的一粒灰塵的「運動」，都會對無數萬億光年外的一粒「灰塵」造成「影響」，只不過，這種「影響」非常非常非常小，小到無法測量、無法形容！而這種「影響」的速度，超越光速！可以簡單把兩個量子之間的「影響」理解為地球與太陽，既有「引力」（萬有引力），又有斥力。

這就意味著，一旦能夠利用這種「影響」，可以實現超越光速的通信。這種通信，不僅速度快到不可以想像，加上其它量子技術，使得破解通信數據，難得無以附加，數據安全性得到保障，數據傳輸量遠超人類想像。當然目前還在最原始階段。
什麼是量子計算機？傳統計算機，可以簡單的理解為，一台識別二進制的機器。所有東西，對於電腦來說，都是二進制的0,1。比如一個燈泡，有開、關（亮，不亮）兩種狀態，一切事情，都可以有多個開、關（亮、不亮）來表示、記錄、操作等（只不過人識別不了，機器能夠識別）。一件事情，一個動作，越復雜，需要越多的「燈泡」來記錄、表示。比如，2個二進制數，最多表達四種情況，00,01,10,11；而2個10進制數，最多表達100種情況，00,01...，99；第一種類似傳統計算機，第二種類似量子計算機；就像燈泡，不僅有了亮、不亮的狀態，還把亮度分為無數個維度，亮度為1,2，....,無窮大。所以，理論上，量子計算機的計算效率，是傳統計算機的幾乎是無數倍（當然只是理論上）。世界第一台量子計算機----中國產量子計算機，是世界第一台傳統計算機（美國賓夕法尼亞大學「埃尼阿克」）的幾十至幾百倍。當然不能和最先進的比，畢竟，量子計算機剛開始研製。

依據量子比特的特殊性，著名物理學家理查德·費曼最早提出了量子計算機。按照他當時的設想，如果用量子系統構成的計算機來模擬量子現象，運算時間可大幅度減少。量子計算機的概念從此誕生。

㈣ 理論上量子計算機挖礦能力比普通計算機強嗎

子力學揭示了粒子具有波動性和不確定性，由兩個同一事件出現的兩個粒子具有鬼魅般的糾纏作用，科學家們已經利用量子糾纏特性，實現了粒子的遠距離傳輸，那離我們人類的遠距離傳送還有多遠呢？目前這項技術還不成熟。但量子力學還會有其他的潛在價值，那就是我們正在研究的並且已經初步實現的量子計算機，它跟我們普通的計算機有什麼區別呢？它的計算能力有多強大？絕對超乎你的現象。

光子遠距離傳輸

量子計算機是怎樣工作的
科學家努利使用新方法試圖去利用量子力學！

量子計算機內部構造

這是一台量子計算機的內部構造，這些金色黃銅部分製成的精密部分與我們日常生活中所看到的電腦完全不同，但是量子計算機的運算核心仍然使用二進制代碼。

二進制代碼

二進制代碼是一種由0和1也就是比特構成的計算機語言，信息集中最小的單位是比特，而電腦只是簡單的把信息破解成最小的組合，然後非常快速的將他們變換，量子計算機也是使用比特，但是不同於傳統的比特而是可以在任何時候轉換成0或者1，因為量子是疊加態，它既可以是0也可以是1，量子比特更加具有靈活性。

電子的靈活性

電子混合在一起不停的順時針或者逆時針旋轉，這是量子比特也混合在一起一會表示0一會表示1，因此量子位可以同時完成很多相任務！這意味著我們可以完成之前我們不能想像的計算任務。理論上我們可以用任何東西製造量子比特，比如電子或者原子，量子位處在計算機的核心部位，它是由量子技術製造的超級傳導迴路，可以同時向兩個方向運行。由於量子比特具有如此優秀的多任務工作特點，如果我們能找到使它們集合起來解決問題的方法，那麼我們的計算機能力將會是成倍的增長。
量子計算機為什麼可以具有如此強大的能力
假如一個人被困在了迷宮里，他要做的就是盡快找到出路，但問題是岔路太多，死胡同太多！我們不得不去常識每一條路，盡可能快的找到出路，走過太多的彎路，碰到太多的死胡同，最後有幸才找到出路，這就是傳統計算機計算的方式！不挺的嘗試！盡管他們處理的很快，但是他們一次只能處理一個任務，就像人在迷宮里一次只能探一條路！

㈤ 量子計算機有什麼技術難點

量子計算機的技術難點有：

1、量子消相干

量子計算的相乾性是量子並行運算的精髓，但在實際情況下，量子比特會受到外界環境的作用與影響，從而產生量子糾纏。量子相乾性極易受到量子糾纏的干擾，導致量子相乾性降低，也就是所謂的消相干現象。實際的應用中，無法避免量子比特與外界的接觸，量子的相乾性也就不易得到保持。所以，量子消相干問題是目前需要解決的重要問題之一，它的解決將在一定程度上影響著量子計算機未來的發展道路。

2、量子糾纏

量子作為最小的顆粒，遵守量子糾纏規律。即使在空間上，量子之間可能是分開的，但是量子間的相互影響是無法避免的。介於此，量子糾纏技術被聯想到量子信息的傳遞領域。在一定意義上，利用量子之間飛快的交流速度從而實現信息的傳遞。

3、量子並行計算

量子計算機獨特的並行計算是經典計算機無法比擬的重要的一點。同樣是一個n位的存儲器，經典計算機存儲的結果只有一個。但是量子計算機存儲的結果可達2n。其並行計算不僅在存儲容量上遠超越了後者，而且讀取速度快，多個讀取和計算可同時進行。正是量子並行計算的重要性，它的有效應用也成為了量子計算機發展的關鍵之一。

4、量子不可克隆

量子不可克隆性，是指任何未知的量子態不存在復制的過程，既然要保持量子態不變，則不存在量子的測量，也就無法實現復制。對於量子計算機來說，無法實現經典計算機的糾錯應用以及復制功能。

(5)量子計算機挖礦效率擴展閱讀：

量子計算機的原理：

1、量子比特

經典計算機信息的基本單元是比特，比特是一種有兩個狀態的物理系統，用0與1表示。在量子計算機中，基本信息單位是量子比特（qubit），用兩個量子態│0>和│1>代替經典比特狀態0和1。量子比特相較於比特來說，有著獨一無二的存在特點，它以兩個邏輯態的疊加態的形式存在，這表示的是兩個狀態是0和1的相應量子態疊加。

2、態疊加原理

現代量子計算機模型的核心技術便是態疊加原理，屬於量子力學的一個基本原理。一個體系中，每一種可能的運動方式就被稱作態。在微觀體系中，量子的運動狀態無法確定，呈現統計性，與宏觀體系確定的運動狀態相反。量子態就是微觀體系的態。

3、量子糾纏

量子糾纏：當兩個粒子互相糾纏時，一個粒子的行為會影響另一個粒子的狀態，此現象與距離無關，理論上即使相隔足夠遠，量子糾纏現象依舊能被檢測到。因此，當兩粒子中的一個粒子狀態發生變化，即此粒子被操作時，另一個粒子的狀態也會相應的隨之改變。

4、量子並行原理

量子並行計算是量子計算機能夠超越經典計算機的最引人注目的先進技術。量子計算機以指數形式儲存數字，通過將量子位增至300個量子位就能儲存比宇宙中所有原子還多的數字，並能同時進行運算。函數計算不通過經典循環方法，可直接通過幺正變換得到，大大縮短工作損耗能量，真正實現可逆計算。

㈥ 量子計算機會不會從根本上擊垮比特幣

其實量子計算機對比特幣的威脅不在於挖礦,而在於對交易的攻擊。我們知道,比特幣的交易是由去中心化的密碼學認證完成的,而這個認證方式的核心是散列演算法。如果有量子計算機的話,可以製造碰撞(Grover演算法,多項式加速),用以偽造交易從而獲利。而因為比特幣的核心演算法已經固定,如果不改變演算法的話,無法增加密鑰長度,也就無法抵禦這種攻擊。不過,有實用的量子計算機的話,幹啥不比搞這種攻擊強……
滿意請採納

㈦ 被稱為人類科技的極限的量子計算機，計算速度有多快

根據理論預計，求解一個億億億變數的線性方程組，利用GHz時鍾頻率的量子計算機將只需要10秒鍾的計算時間。擁有100個光子的量子計算設備每秒鍾的運算能力可高達1萬億次。

㈧ 量子計算機的威力

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。

量子計算機，早先由理查德·費曼提出，一開始是從物理現象的模擬而來的。可發現當模擬量子現象時，因為龐大的希爾伯特空間而資料量也變得龐大。一個完好的模擬所需的運算時間則變得相當可觀，甚至是不切實際的天文數字。理查德·費曼當時就想到如果用量子系統所構成的計算機來模擬量子現象則運算時間可大幅度減少，從而量子計算機的概念誕生。

量子計算機，或推而廣之——量子資訊科學，在1980年代多處於理論推導等等紙上談兵狀態。一直到1994年彼得·秀爾（Peter Shor）提出量子質因子分解演算法後，因其對於現在通行於銀行及網路等處的RSA加密演算法可以破解而構成威脅之後，量子計算機變成了熱門的話題，除了理論之外，也有不少學者著力於利用各種量子系統來實現量子計算機。

半導體靠控制積體電路來記錄及運算資訊，量子電腦則希望控制原子或小分子的狀態，記錄和運算資訊。

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，它就可以用一個幺正變換來表示。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幺正變換，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。

1994年，貝爾實驗室的專家彼得·秀爾（Peter Shor）證明量子電腦能做出對數運算，而且速度遠勝傳統電腦。這是因為量子不像半導體只能記錄0與1，可以同時表示多種狀態。如果把半導體比成單一樂器，量子電腦就像交響樂團，一次運算可以處理多種不同狀況，因此，一個40位元的量子電腦，就能解開1024位元電腦花上數十年解決的問題。

[編輯本段]量子計算機的基本概念

量子計算機，顧名思義，就是實現量子計算的機器。要說清楚量子計算，首先看經典計算。經典計算機從物理上可以被描述為對輸入信號序列按一定演算法進行變換的機器，其演算法由計算機的內部邏輯電路來實現。經典計算機具有如下特點：

其輸入態和輸出態都是經典信號，用量子力學的語言來描述，也即是:其輸入態和輸出態都是某一力學量的本徵態。如輸入二進制序列0110110，用量子記號，即|0110110＞。所有的輸入態均相互正交。對經典計算機不可能輸入如下疊加態：C1|0110110 ＞＋ C2|1001001＞。

經典計算機內部的每一步變換都演化為正交態，而一般的量子變換沒有這個性質，因此，經典計算機中的變換（或計算）只對應一類特殊集。

相應於經典計算機的以上兩個限制，量子計算機分別作了推廣。量子計算機的輸入用一個具有有限能級的量子系統來描述，如二能級系統（稱為量子比特（qubits））,量子計算機的變換（即量子計算）包括所有可能的么正變換。因此量子計算機的特點為:

量子計算機的輸入態和輸出態為一般的疊加態，其相互之間通常不正交；

量子計算機中的變換為所有可能的么正變換。得出輸出態之後，量子計算機對輸出態進行一定的測量，給出計算結果。

由此可見，量子計算對經典計算作了極大的擴充，經典計算是一類特殊的量子計算。量子計算最本質的特徵為量子疊加性和量子相乾性。量子計算機對每一個疊加分量實現的變換相當於一種經典計算，所有這些經典計算同時完成，並按一定的概率振幅疊加起來，給出量子計算機的輸出結果。這種計算稱為量子並行計算。

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（也稱「退相干」）。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，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。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。

量子計算機是通過量子分裂式、量子修補式來進行一系列的大規模高精確度的運算的。其浮點運算性能是普通家用電腦的CPU所無法比擬的，量子計算機大規模運算的方式其實就類似於普通電腦的批處理程序，其運算方式簡單來說就是通過大量的量子分裂，再進行高速的量子修補，但是其精確度和速度也是普通電腦望塵莫及的，因此造價相當驚人。目前唯一一台量子計算機仍在微軟的矽谷老家中，尚在試驗階段，離投入使用還會有一段時間。量子計算機當然不是給我們用來玩電子游戲的，因為這好比拿激光切割機去切紙，其主要用途是例如象測量星體精確坐標、快速計算不規則立體圖形體積、精確控制機器人或人工智慧等需要大規模、高精度的高速浮點運算的工作。在運行這一系列高難度運算的背後，是可怕的能量消耗、不怎麼長的使用壽命和恐怖的熱量。

假設1噸鈾235通過核發電機1天能提供7000萬瓦伏電量，但這些電量在短短的10天就會被消耗殆盡，這是最保守的估計；如果一台量子計算機一天工作4小時左右，那麼它的壽命將只有可憐的2年，如果工作6小時以上，恐怕連1年都不行，這也是最保守的估計；假定量子計算機每小時有70攝氏度，那麼2小時內機箱將達到200度，6小時恐怕散熱裝置都要被融化了，這還是最保守的估計！

㈨ 量子計算機相比普通電腦運算為什麼更快怎麼樣計算

量子計算機（quantum computer）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。
經典計算機：
要說清楚量子計算，首先看經典計算機。經典計算機從物理上可以被描述為對輸入信號序列按一定演算法進行變換的機器，其演算法由計算機的內部邏輯電路來實現。
1.其輸入態和輸出態都是經典信號，用量子力學的語言來描述，也即是：其輸入態和輸出態都是某一力學量的本徵態。如輸入二進制序列0110110，用量子記號，即|0110110>。所有的輸入態均相互正交。對經典計算機不可能輸入如下疊加態：C1|0110110 >+ C2|1001001>。
2.經典計算機內部的每一步變換都演化為正交態，而一般的量子變換沒有這個性質，因此，經典計算機中的變換（或計算）只對應一類特殊集。
量子計算機：
量子計算機的輸入用一個具有有限能級的量子系統來描述，如二能級系統（稱為量子比特（qubits）），量子計算機的變換（即量子計算）包括所有可能的幺正變換。
1.量子計算機的輸入態和輸出態為一般的疊加態，其相互之間通常不正交；
2量子計算機中的變換為所有可能的幺正變換。得出輸出態之後，量子計算機對輸出態進行一定的測量，給出計算結果。
由此可見，量子計算對經典計算作了極大的擴充，經典計算是一類特殊的量子計算。量子計算最本質的特徵為量子疊加性和量子相乾性。量子計算機對每一個疊加分量實現的變換相當於一種經典計算，所有這些經典計算同時完成，量子並行計算。

㈩ 量子計算機為什麼算得快呢

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。量子計算機的特點主要有運行速度較快、處置信息能力較強、應用范圍較廣等。與一般計算機比較起來,信息處理量愈多，對於量子計算機實施運算也就愈加有利,也就更能確保運算具備精準性。

量子儲存器是一種儲存信息效率很高的儲存器，它能夠在非常短時間里對任何計算信息進行賦值，是量子計算機不可缺少的組成部分，也是量子計算機最重要的部分之一。量子計算機的效應器就是一個大型的控制系統，能夠控制各部件的運行。這些組成在量子計算機的發展中佔領著主要的地位，發揮著重要的運用。