彭永刚

(1.南京邮电大学 理学院 应用物理系，江苏 南京 210003；2.江苏省新能源技术工程实验室，江苏 南京 210003)

当今的笔记本电脑、台式机和服务器所提供的中央处理器称为经典计算机，与量子计算机进行对比，由晶体管制成的经典计算机的功能是通过操作0或1的数据位(比特)来执行计算的，而量子计算机是利用量子力学的性质(即量子态相干叠加性质和量子纠缠性质)以不同的方式执行计算的，从而比经典计算机更有效地执行计算，量子计算机可以在经典计算机上进行模拟，但模拟将花费很长时间和大量内存，因此，经典计算机只能模拟小量子比特数的量子算法.经典计算机的逻辑运算与算法运算不依赖于它们的硬件实现，在理想量子计算机中，量子比特被认为是理想的双态量子系统，量子算法是由一序列基本操作(幺正变换) 的乘积构成，量子算法的运行结果不依赖于量子计算机的具体物理实现，一台物理上实现的量子计算机是一个多体量子系统，其量子比特的内在量子动力学性质对其运算的结果是很重要的，考虑两个逻辑上独立的操作O1和O2，在理想量子计算机上，执行这两个相互独立逻辑操作的顺序并不重要，因为O1O2=O2O1，然而在物理实现的量子计算机上有时相互独立逻辑操作顺序是至关重要的，在有些情况下，O1O2≠O2O1，改变量子算法的逻辑操作序列的顺序物理实现的量子计算机就会给出错误结果，这个问题是不能通过……