其实关于量子计算机我一直有一个疑问就是虽然我可以有两个量子比特,他们同时是0也是1,但是,我怎么知道最后运算的结果是什么。。。
因为按照量子物理,我一观察,状态就塌陷了。。。这个问题我问过 o1,o3mini,DS R1 。
而 Grok 给出的答案其实讲解的非常清楚,能和他接近的应该只有 DS R1 。目前,我先把它当成一个有 20万张 H100 集群支持的 DS R1 用。而且,小黄文和 zz 限制比较奔放。。。
以下是 Grok3 关于这个问题的回答:
xxxxxxxx
你提出的问题非常核心,涉及到量子计算和量子力学中的测量与状态坍缩(collapse)。让我逐步解答你的疑惑。
两个量子比特的叠加态
正如之前提到的,两个量子比特的系统有4种基态:
测量与坍缩
是的,你说得对,一次测量会导致叠加态坍缩到一个确定的状态,之后你就只能得到这一个结果,而无法直接访问其他状态。这正是量子计算中一个关键的挑战:如何从叠加态中提取有用的信息,而不仅仅依赖单次测量的随机结果。
如何取出“正确的结果”?
在量子计算中,“正确的结果”通常不是指一次测量直接给出的某个基态,而是通过设计量子算法,利用叠加态和干涉(interference)来增强“正确解”的概率振幅,同时削弱“错误解”的振幅。以下是一些关键点:
1
量子算法设计:
以著名的 Grover 算法 为例,假设你要从4个状态中找到一个“正确”状态(比如 11),初始时系统处于均匀叠加态:
通过多次迭代,Grover 算法会放大 11 的振幅,同时减小其他状态的振幅,最终让正确答案的概率接近 11 。
测量时,你有很高概率得到 11 。
2
多次测量:
单次测量确实会导致坍缩,但你可以通过多次准备相同的初始状态并重复测量来统计结果。如果“正确结果”的振幅被放大,那么在多次实验中,它出现的频率会显著高于其他状态。
3
量子纠缠与辅助比特:
在一些情况下,可以引入辅助量子比特,利用纠缠态来间接推断结果,而不直接破坏目标状态的叠加性质。例如,在量子纠错或量子模拟中,会使用额外的比特来保护信息。
4
避免直接测量:
在某些量子算法中(如 Shor 算法的周期查找部分),通过量子傅里叶变换等操作,将信息编码到相位中,然后间接提取结果,而不是直接对所有量子比特进行测量。
因为按照量子物理,我一观察,状态就塌陷了。。。这个问题我问过 o1,o3mini,DS R1 。
而 Grok 给出的答案其实讲解的非常清楚,能和他接近的应该只有 DS R1 。目前,我先把它当成一个有 20万张 H100 集群支持的 DS R1 用。而且,小黄文和 zz 限制比较奔放。。。
以下是 Grok3 关于这个问题的回答:
xxxxxxxx
你提出的问题非常核心,涉及到量子计算和量子力学中的测量与状态坍缩(collapse)。让我逐步解答你的疑惑。
两个量子比特的叠加态
正如之前提到的,两个量子比特的系统有4种基态:
测量与坍缩
是的,你说得对,一次测量会导致叠加态坍缩到一个确定的状态,之后你就只能得到这一个结果,而无法直接访问其他状态。这正是量子计算中一个关键的挑战:如何从叠加态中提取有用的信息,而不仅仅依赖单次测量的随机结果。
如何取出“正确的结果”?
在量子计算中,“正确的结果”通常不是指一次测量直接给出的某个基态,而是通过设计量子算法,利用叠加态和干涉(interference)来增强“正确解”的概率振幅,同时削弱“错误解”的振幅。以下是一些关键点:
1
量子算法设计:
以著名的 Grover 算法 为例,假设你要从4个状态中找到一个“正确”状态(比如 11),初始时系统处于均匀叠加态:
通过多次迭代,Grover 算法会放大 11 的振幅,同时减小其他状态的振幅,最终让正确答案的概率接近 11 。
测量时,你有很高概率得到 11 。
2
多次测量:
单次测量确实会导致坍缩,但你可以通过多次准备相同的初始状态并重复测量来统计结果。如果“正确结果”的振幅被放大,那么在多次实验中,它出现的频率会显著高于其他状态。
3
量子纠缠与辅助比特:
在一些情况下,可以引入辅助量子比特,利用纠缠态来间接推断结果,而不直接破坏目标状态的叠加性质。例如,在量子纠错或量子模拟中,会使用额外的比特来保护信息。
4
避免直接测量:
在某些量子算法中(如 Shor 算法的周期查找部分),通过量子傅里叶变换等操作,将信息编码到相位中,然后间接提取结果,而不是直接对所有量子比特进行测量。