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量子计算  

2010-07-01 14:42:56|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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量子计算
          
         量子计算在不同的文献里有不同的名称。例如:量子信道,量子测量,超运算,保迹的完全正映射等。量子计算是量子力学与信息科学的交叉学科。也是当前国际前沿最热点的课题,更是各国科学与技术界竞争激烈的领域。实现量子计算的最大障碍是由于量子系统与环境的耦合所导致的 消相干。量子计算的基本原理是量子力学量子态的线性叠加原理。量子力学认为,微观世界具有波粒二象性和量子相干性。在固态量子器件中的1/f低频噪音强烈的影响着量子态的相干性,是制约量子器件功能发挥的关键因素。它不但是量子器件领域中最重要的问题之一,同时也是目前技术上的一个无法逾越的难题,是量子计算无法实现的障碍。量子芯片本质性的利用了量子相干性,然而半导体量子点体系环境的影响比较灵敏,控制退相干维持其量子相干状态遇到了重大的挑战。为了使半导体量子芯片成为现实,最重要的就是要仔细了解半导体量子点中自旋的相干性和退相干机制。因此认识和了解1/f低频噪音,不仅有重大的学术价值,而且还会带来信息和工程技术的一次革命 。
       量子力学是经典波动力学向微观世界的延拓。经典波函数和方程通过德布罗意关系被量子化后,就变成了量子力学。因此,量子力学的基本概念,如,量子态,能级,自旋,角动量等都是量子化后的振动图像,不是客观的物理图像。由绝对温度的定义:
                                                                                                                     Q2/T2=Q1/T1                                                                 (1)                        
绝对温度就是用(1)和水的三相温度定义的。由于任何物质系统都存在一定的温度,(1)式中的热量就是客观存在的一种能量。系统的1/f低频噪音就是系统的热量或电磁能量密度。系统的能量密度a与系统温度之比a/T,根据(1)式它是一个普适的常量,它可以揭示熵的本质。消除1/f低频噪音必须是系统熵向系统平衡熵趋近,但不能相等,即能量密度差达到某一个值时就可以消除相干消。量子计算即和量子力学相关也和空间的本质相关。空间是基态能量的海洋。空间的本质消除了量子计算的理论障碍,剩下的问题就是技术问题了。以上是对《解读量子力学》第二部分的概述
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