通过醉酒散步了解量子计算

量子计算是自...计算以来计算的最大革命。我们的世界是由量子信息制成的，但我们在古典信息中察觉世界。也就是说，在正常的感觉中，在不可访问的小尺度上存在整个很多。作为人类，我们发展为处理经典信息，而不是量子信息：我们的大脑被连接到思考萨伯特拉特猫，而不是Schrodinger的猫。我们可以用零和零件轻松编码我们的古典信息，但访问弥补我们宇宙的额外信息怎么样？我们可以使用现实的量子性质来处理信息吗？当然，否则我们必须在这里结束这篇文章，这对我们来说是不满意的。让我们探索量子计算的力量，然后让您开始写一些自己的量子代码。

探索量子计算的跳跃点是理解，虽然许多原则是违反直觉的，但我们所知道的古典宇宙只是一个现实的量子织物的阴影。与量子舒适的一部分是对我们自己感知的局限性感到舒适。这种限制类似于在2D纸张上绘制3D对象。看看下面的线框。它可以代表一个盒子（我们可以用顶部的玻璃说明这一点），或者它可以倒进一个角落（我们可以将瓶子放在里面，使其在大脑中翻到一个角落）。

我们被迫看到一个或另一个，从来没有两者。我们可以来回改变它们，但由于我们被困在二维表示中，我们只能看到一个或另一个。对于三维物体的完美表示，两个维度不足。类似地，其最简单的编码中的古典信息的世界在比特，0s和1s中表示。虽然描述了量子世界是不够的。在量子世界中，我们需要量子位，或Qubits，来描述我们的信息。喜欢将饮料放在盒子顶部或拐角处，我们可以进行测量，将迫使我们的量子位告诉我们一个古典位，但在那里有更多信息我们可以利用。

量子计算机将使用其余信息来实现更多的计算能力。这将在制药，绿色新材料，物流，金融，大数据等中转型。例如，量子计算在计算分子的能量时会更好，因为这是一个基本量子问题。因此，如果您可以想象一个处理分子的行业，您可以想象量子计算的应用。人们往往想知道量子计算机是否会更快，而且虽然它们将能够更快地进行计算，但它不是因为它们正在做更多的循环。而是Quantum计算机利用基本上不同的处理信息方式。为了让我们对这种基本差异的感觉，我们将通过一个有助于说明量子计算力量的示例。

我们要考虑醉酒的步行。在古典醉酒的步行中（有时被称为随机漫步），我们有一个醉酒的醉酒，谁在留下洗手间并试图在酒吧找到他的朋友。

在这个时髦的酒吧，每个人都基本上看起来也一样，他有一个太多，所以他正在接近一个坐在酒吧的随机人。当他发现他困扰的第一个人不是他的朋友时，他将随机转到下一个粪便，左边或右边。我们可以通过翻转硬币来模拟我们醉酒的沃克，并说头，他将走向正确，他将离开尾巴。

下一个人也是错误的，他的记忆很短，所以他们将以相同的概率向左或向右移动。这将继续，直到呼吁安全扔掉醉汉。

安全团队喜欢物理学，因此他们决定保持每次赶到醉酒的地方的位置。这是安全发现的：

该形状是钟曲线，钟曲线的有趣特征是中间的蔓延（最可能的地方寻找醉酒）是醉酒步行者所采取的步骤数的平方根。当醉酒尝试九个酒精时，钟曲线的传播是三个;安全性可能会在他们开始的地方的三个巴斯堡内找到它们。当醉酒使100次尝试进行100次尝试时，安全将在其启动的地方找到十个最近的粪便中最有可能的。这些统计数据帮助安全性了解他们最有可能找到醉酒的沃克，谁在中心的某处。

现在，安全团队有一个模特，他们可以用来跟上经典的醉酒，但不幸的是在这个酒吧里还有量子醉酒。虽然经典的醉酒是每个方向的简单硬币翻转，但对于瓶子瓶装硬币是量子，并且可以同时叠加头部和尾部。 Quantum醉酒正在跟随一条左右的路径，每个条形凳子左右。

叠加是量子力学中的基本概念之一，以及区分量子信息和经典信息的工具之一。这里的治疗是必然性的限制;对于叠加的更多有趣，请在Qubits的一些基本原则上查看此奇怪的作品。

Quantum醉酒将在左右叠加，同时没有明确的位置，直到安全发现它们。

当安全性查看发现昆腾醉酒的位置的分布时，它们会发现来自经典醉酒的非常不同的结果。

与平滑的钟曲线分布相反，它们会发现以下显示的“尖牙”分布：

到底是怎么回事？ Quantum喝醉了哪儿？为什么分布的峰值会在外面？为什么内部的区域是非常低的概率和更高的其他人？ Quantum醉酒有新的属性。

醉酒趋于越来越远，不太可能靠近中心。由于干扰，某些路径不太可能，而有些路径更可能。整体蔓延也很有不同。代替与平方根相关的扩展，扩展与数量或步骤线性相关。花费10个步骤的量子醉就是最有可能在十个Barstool的外面找到，并且作为一个经典醉酒的分布宽度，占用100步。

那么我们如何将其用于我们的优势？有些问题我们可以用Quantum Drunks来解决比古典醉酒吗？好吧，我很高兴你问道，因为是的，有！要看到这一点，我们将把醉酒放在解决迷宫的任务。我们选择了一个特定的迷宫，这将说明量子醉酒的力量。在这个问题中，我们有一个镜像的树结构，然后粘在一起。

在左边是迷宫的入口，右边是出口。我们希望看到我们醉酒的步行者可以找到出口。请记住，经典醉酒将在每个节点上翻转硬币，而量子醉滴在每个节点处创建每个路径的叠加。醉鬼倾向于在中间的随机连接中陷入困境，需要更多的时间来找到他们的出路。

由于量子醉鬼更加展开，因此它们可以逃脱陷入困境。这就是为什么Quantum Drunks比古典醉酒速度快速找到退出。

对于这个问题，当我们发送越来越多的醉酒时，量子将通过指数级级别而不是古典的序列！

这是量子计算的力量。即使这是一个简单的例子，所有量子算法都与相同的方式工作：通过利用巧妙方式的量子传播，符合问题的结构。 Quantum算法有许多应用，因此它是开始探索量子编程的激励时间。

在近期，最好的应用是制药和新材料的工程设计。许多这些化学应用都基本上是量子的机械。这是因为使用量子计算机的不同分子的电子对电子的能量更有效。优化问题是量子计算将对不太遥远的未来产生影响的另一个区域。这类物流问题包括存储优化（嘿FedEx，致电我们）或商品的分发，如疫苗。可以使用类似的算法来解决金融风险管理。进一步的AFIEL是构建量子互联网的技术，将替换我们的一些加密系统，以确保隐私和安全性。

您可以立即开始使用量子计算（不腾出量子醉，并通过迷宫挑战竞争对手）！在STRANGEWORKS，我们正在降低编程量子计算的障碍，因此您可以成为这一令人兴奋的开源社区的一部分。您可以探索我们不断增长的内容图书馆，或者创建自己作为奇怪作品社区的成员。您可以在没有安装的情况下在那里运行代码并查看结果。探索许多不同的量子编程语言和平台。

本帖子详细信息如何编码四节点量子随机播注器。从简化的问题开始，可以帮助您直接进入写入量子代码，而由于问题的复杂性，由于问题的复杂性而没有大量的开销。您从这篇文章中获得的理解将足以概念化正在发生的事情，而量子电路的实际代码和描述您将带您进入Quotum Computers建筑程序的Nitty-Gritty。

如果你只是想在量子计算的世界中潮湿，你就无法做得好，而不是巡回QuangeWorks QuantumComputing.com平台。本指南是在计算中的新范式的完美跳跃点。

标签：PartnerContent，量子计算