一、量子计算是什么?
量子计算(Quantum Computing)是一种利用量子比特(Qubit)的叠加(superposition)与纠缠(entanglement)特性进行信息处理的新型计算范式,通过量子门(Quantum Gate)与量子电路对量子态进行演化,并在测量时以一定概率得到计算结果。理论上对特定问题(如大整数分解、量子化学模拟、组合优化)能实现相对经典计算机的指数级加速。当前处于含噪声中等规模量子(NISQ)时代,超导、离子阱、光量子、中性原子等硬件路线并进。
二、量子计算包含哪些模块?
· 按硬件路线:超导(IBM、Google、本源量子)、离子阱(IonQ、Quantinuum)、光量子(PsiQuantum、Xanadu)、中性原子(QuEra、Pasqal)、硅自旋
· 按算法范式:Shor 类(密码学)、Grover 类(搜索)、量子模拟(VQE / QAOA)、量子机器学习(QML)
· 按发展阶段:含噪声中等规模量子(NISQ,Pre-2024)→ 早期容错量子(Early-FTQC,2024-2030)→ 大规模容错量子(FTQC,2030+)
· 按部署形态:本地量子机、云量子计算(IBM Quantum Cloud、Amazon Braket、Azure Quantum)、量子模拟器
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