Last Updated on 2022-12-10 by Clay
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既然 Qiskit 是應用於量子電路上的軟體開發套件(SDK),我們自然不得不提到一些關於量子力學的知識。你或許會聽說過量子力學非常難以學習等等的傳聞,並把學習它視為一種挑戰 —— 這都是非常正常的。
畢竟我們人類對用來理解世界的『直覺』,很大程度上是依賴日復一日所累積的經驗。所以比起原子、電子這類微觀世界的物體,我們更能了解香蕉和球。
不過,即便量子(泛指原子、次原子)看起來混亂且充滿隨機性,它們仍然只是遵循著另外一套規則罷了。一但我們了解了它們的規則,我們就有可能創造出強大的新技術。
量子計算(Quantum Computing),恰恰就是這方面最具革命性的代表。
在我們開始這趟旅途前,你可以從下方的敘述中選出哪個是 bit 的定義嗎?
- A blade used by a carpenter.(木匠使用的刀片)
- The smallest unit of information: either a
0
or a1
.(最小的訊息單位: 0 or 1) - Something you put in a horse's mouth. (你可以放進馬嘴的某樣東西)
答案是,以上都對!(我其實不懂官方 Textbook 放這個幹嘛...)不過若是你選擇了第二項,代表思路已經正確了。現在的大部分人都已經知道了,我們所理解、儲存、處理的資訊(information),通通都可以使用 0 或 1 來表示。
所以,我們已經可以開始想像該如何使用量子位元(quantum bits or qubits)來建構一種全新的資訊處理方式了。
當然,如果我們要來追蹤量子位元,最有效的莫過於使用一些帶有數學符號的向量(Vectors)、矩陣(Matrices)的數學語言。
如果對於向量以及矩陣尚不夠熟悉的讀者們,可以多參考 Introduction to Linear Algebra for Quantum Computing(量子線性代數介紹,我會找時間翻譯+複習一遍)。