“九章”量子计算机为啥快?玻色采样是什么?量子霸权时代来了吗?(56)

作者: admin 分类: 科学 发布时间: 2021-10-01 23:51

        举个例子啊,比如说这个行业是有36件啊,横竖都是36个的。这种情况下呢,你带入到这个复杂度,你就会算出来他的这个计算次数大概是在。2.47乘以10的12次方次,你要算这么多次才能把它给算出来。那你跟刚才相比啊,你就一枪是大了很多了,对不对?好,那么这么多次数,我们如果用超级计算机去算,你需要算多长时间呢?超级计算机,比如太湖之光,它一秒钟可以算十的17次方次。所以呢这个次数其实还不难,十的负5次方秒就能被超级计算机搞定了。

        啊,所以看起来我们还是比较喜欢的。但是如果你再加几个时候,假如你这个矩阵是100乘100的,这回你再去计算,他就需要计算1.27乘以10的32次方次了。你计算这么多次需要多长时间呢?还是那句话,太湖之光一秒钟能算十的17次方次,你把这个数除以10的17次方,你最后会发现他大约能算4000万年。对吧你需要算4000万年,你才能把这一个100乘100的矩阵的集合式给算出来。这就是说现在的超级计算机不适合于计算这个问题。那么我们有没有什么办法去解决它呢?当然我们可以改进我们的算法。但是经过很长时间的研究人员发现,算法好像已经改变不了了。

        于是有人想说,我们能不能像刚才高尔顿钉板一样。我们去解决这个问题呢,就是高尔顿听吧,你这概率子算的时候,你也是算出一个这个排列数的啊。假如排队说没有更优秀的算法的话,那么它的计算量也会非常大。但是我完全可以做一个物理实验,然后通过采样的方法计算出这个数来。同样道理,如果我算不出来这个机核数的话,那我是不是可以通过一些采样的办法把它算出来呢?那这就是我们下面要讲的这个问题。所谓的玻色。

        采样问题了啊,玻色采样。首先呢我们先来说一下什么叫玻色子啊,比如说光子它就是玻色子。玻色子这个最大特征呢就是他不满足庞蒂不相容原理。两个量子呢可以是在同一个状态下的。你比如说两个光子互相撞上一块,他们会彼此穿过去的吧。他们两个他不会说像电子一样,一撞就撞飞了,不会追求这种情况啊,那么这个。色采样呢就是利用玻色子所采用的一个采样方式。首先我们知道量子力学中有一个基本问题,就是波函数啊,你要知道每一个量子它的波函数波函数呢代表了这个量子呢出现在各个不同地方的概率。

        但是如果你有很多个玻色子的话。这很多个波塞斯,他每个波瑟斯都有一个波函数。那我想问你这些个玻色子整体的波函数,你该怎么计算,对吧?啊,我们说叫整体波函数就是好几个样子。好几个量子每一个样子他都有波函数,而且每一个样子他都可以记在第一个位置,可以在第二个位置是三个位置,对吧?第二个波色子也可以在第一个位置,可以在第二位推荐三个位置。那么整个这一大堆的样子,你用什么样的玻函数去描述呢?哎,这就是所谓的整体波函数。

        整体波函数呢我们可以这么描述,这个波函数等于。西格玛P箭头,five KEGE fk rj2.2点点five kn。gn啊,这个大家可能又看不明白了,大概的意思就是说呀就有一大堆的例子,每个例子都可以出于不同的位置。然后呢你需要把它们相乘,就表示你出于第一个,我出于第二个,你出于第三个给我出去。第四个。这些位置我都考虑到了,然后这个P什么意思表示的是交换,你也可以,咱们咱们可以反过来,你出去第二个我出去第一的,或者你出于第一个,我出去第二都可以。

        所以把所有的情况都要颠过来,倒过去的乘到一块儿,再把他们加起来。大家看我把一大堆东西乘起来,然后垫过来,倒过去再相加,这是不是在哪见过呀,是不是就是这个地方,就是在这个地方,我们反复的交换坐标,然后呢把它们相乘。把他们加到一块儿,这不就是机合适嘛,好像这个整体波函数啊就和稽核是有一个对应关系。

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