什么是量子计算？ （量子计算是什么意思？）

量子计算是一种基于量子物理学的计算形式。 经典计算机依靠比特（零或一）来执行计算，而量子计算机使用量子比特（量子比特），它们使用量子力学以“叠加”形式存在：零和一的组合，每个都有一定的概率。 例如。

知识分享，今天中国人工智能网小编关注了一个比较有意思的话题量子计算机挖比特币，就是关于量子计算的，所以小编整理了4篇量子计算入门的相关回答，一起来看看吧。

文章目录：

1. 什么是量子计算？ 量子计算是一种基于量子物理学的计算形式。 经典计算机依靠比特（零或一）来执行计算，而量子计算机使用量子比特（量子比特），它们使用量子力学以“叠加”形式存在：零和一的组合，每个都有一定的概率。 例如，一个量子位可能有 80% 的机会为零，有 20% 的机会为零。 或者有 60% 的概率为 0，有 40% 的概率为 1，等等。

20世纪80年代，物理学家保罗贝尼奥夫首先提出了量子计算的概念。 不久之后，理论物理学家理查德·费曼和数学家乌里·曼宁率先提出量子计算机可以解决经典计算机无法解决的问题。 事实上，在 1990 年代，数学家 .eter Shor 开发了一种量子计算机可以用来破解公钥密码的算法：“Shor 算法”——如果量子计算机变得足够强大的话。

2019年10月，经过数十年的研究，谷歌正式宣称实现了“量子霸权”。 这实质上意味着量子计算机解决了经典计算机无法解决的问题。 或者，更具体地说，它可以在 200 秒内解决一个即使是最强大的经典超级计算机也需要 10,000 年才能解决的问题。

虽然这是一项重大突破，但量子计算机似乎距离运行 Shor 算法还有很长的路要走。 一方面，目前的量子计算机还不够强大，而且还不清楚扩大这项技术的难易程度。 此外，要真正发挥作用，量子计算机依赖于一种称为“纠错”的技术解决方案，这仍然是一个挑战。

预测这项技术的未来是困难的，但能够运行 Shor 算法的量子计算机可能需要数年，甚至数十年的时间——也许它们根本不会出现。

如果量子计算机能够运行 Shor 算法并破解公钥密码学，那么比特币确实可以受到攻击。 具体来说，一些硬币可能会被盗。

然而，一些人认为盗窃将受到一定程度的限制。 虽然所有硬币都由公钥密码术（目前为 ECDSA 算法）保护，但大多数硬币也由 SHA256 哈希算法保护。 如果两种算法都被破解，所有硬币只能被彻底盗走，但目前看来 SHA256（或任何其他哈希算法）无法被量子计算机破解。

也就是说，大量的硬币只能通过公钥加密来保护。 目前的估计表明，如果公钥密码被破解，大约有 500 万比特币将被盗。 以下是比特币可能面临风险的一些情况：

事实上，尽管比特币同时受到公钥和哈希的保护，但在“量子世界”中安全地使用此类比特币可能是一个挑战。 当用户试图花费他们的比特币并通过比特币网络传输交易时，攻击者将有机会尝试窃取资金。 此时，攻击者可以在交易确认之前尝试破解公钥加密，然后将比特币重新发送到自己的地址之一。

可以这么说，如果量子计算机突然变得比任何人预期的更强大，比特币就会有问题。

需要注意的是，如果能够运行 Shor 算法的量子计算机突然出现，比特币不太可能成为第一个或主要目标。 公钥密码学可以保护世界上几乎所有其他数字信息，包括军事情报、银行数据和其他现有金融基础设施、通信网络等。

是的，比特币协议可以升级为抗量子的。

简而言之，比特币的签名算法将不得不被抗量子签名算法所取代。 由于隔离见证的激活，比特币的签名算法可以通过向后兼容的软分叉升级相对容易地被替换。 （当前的 ECDSA 签名算法可能在不久的将来通过软分叉被 Schnorr 签名算法部分取代。）

升级后，用户应该将他们的比特币迁移到新地址，这样他们就会受到抗量子签名算法的保护。 在量子计算机可以运行秀尔算法之前没有及时迁移的用户将面临比特币以某种方式被盗的风险。

比特币协议也可能会升级，以防止比特币在没有及时转移到安全地址的情况下被花费。 这一措施意味着原始所有者也会丢失他们的比特币——但是，当然，他们很可能无论如何都会将它们丢失给攻击者。 （有人建议，这些比特币可能会被其合法所有者通过零知识证明密码学解锁——但这仍然是高度推测性的。）

鉴于量子计算的当前发展状态，预计比特币将有足够的提前警告需要升级。 专家认为我们还没有接近那个时间点。

量子计算机可能能够比传统计算机更快地挖掘比特币。 然而，由于比特币挖掘是基于散列（而不是公钥加密），它可能不会被破解到任何有意义的程度。

相反，量子计算的出现可能会引发一场新的军备竞赛，以构建最快的挖矿硬件，直到找到新的平衡点。 当 GPU 取代 CPU 和 ASIC 取代 GPU 时，比特币挖矿领域经历了类似的演变。 2. 量子计算是什么意思？

量子计算是一种遵循量子力学规律调节量子信息单元进行计算的新型计算模式。 与传统的通用计算机相比量子计算机挖比特币，它的理论模型是通用图灵机。

通用量子计算机，其理论模型是用量子力学定律重新解释的通用图灵机。 从可计算问题的角度来看，量子计算机只能解决传统计算机可以解决的问题，但在计算效率方面，由于量子力学叠加的存在，一些已知的量子算法在处理问题上比传统的通用计算机更快.

相关信息：

2019年8月，我国量子计算研究取得重要进展：科学家主导实现了高性能单光子源。

2021年10月，中国科学院量子信息与量子科技创新研究所研究团队在超导量子和光量子系统量子计算方面取得重要进展，使中国成为世界上唯一拥有在两个物理系统中实现了“量子计算的优势”。 性”的里程碑。

3. 到底什么是量子计算？

量子计算：突破传统计算瓶颈，拥有指数级计算能力。

突破传统计算瓶颈

计算机发展有两个主要的瓶颈。 首先，随着晶体管尺寸的缩小，计算机可以容纳越来越多的组件，从而产生更多的热量。 其次，随着组件变得越来越小，电子会穿过它们，导致量子隧道效应，从而导致经典计算机中的比特变得不稳定。

量子计算机的出现，巧妙地解决了计算机发展的瓶颈问题。 丁宏表示，从原理上看，量子计算机是可逆计算机，不会丢失信息。 经典计算机是不可逆计算机，不可逆计算过程中的每一位运算都会有热量损失。

拥有指数级计算能力

中国科学院郭光灿院士曾这样解释量子计算机的计算能力。 他说，量子比特可以准备两个逻辑状态0和1的相干叠加，换句话说，它们可以同时存储0和1。 考虑一个有 N 个物理位的内存，如果它是经典内存，它只能存储 2N 个可能数据中的一个； 如果是量子存储器，可以同时存储2N条数据。 并且随着 N 的增加，其存储信息的能力将呈指数级增长。

量子计算不仅可以应用于人工智能领域，提高机器学习的效率，还可以应对复杂的情况，比如准确的天气预报。 生活中的很多不便，比如堵车，也可以通过它的算法来解决。

“（量子计算）发展非常迅速。” 丁宏说，一般认为量子计算机要到30到50年后才会出现。 按照目前的发展速度，三五年后可能会出现。

目前，谷歌、微软、英特尔、IBM、阿里巴巴等国际巨头都在积极参与量子计算机的研究。 2017年12月13日，IBM宣布将与三星、摩根大通、巴克莱银行等12家大公司合作，共同开发商用量子计算。

4. 什么是量子计算？ 量子计算的前景如何？

量子计算是一种遵循量子力学规律，调节量子信息单元进行计算的新型计算方式。 它未来的应用可能是对自然表面观察的量子力学计算，这可以加速解决我们当前的问题，从气候到疾病。

1. 量子计算

量子计算与使用计算机的传统计算模型形成对比。 其理论模型是利用量子力学定律进行图灵计算。 在计算速度上，有量子力学叠加算法，处理问题时比普通计算机更快。 量子计算的基本原理是叠加量子信息单元的多种状态，从而使量子处理信息的效率更快。 量子计算机中的 2 位量子比特可以在寄存器中同时存储四种叠加态。 随着量子比特数的增加，量子力学演化出并行性，从而加快了计算机的处理速度。 2． 量子计算应用现状

量子计算使计算机能够执行超越当今大多数计算机的计算。 但仍有许多障碍。 比如，他无法长时间保持足够多的量词比特的量子相干性，也无法在同一时间段内进行超高精度的量子逻辑运算。 量子计算机的当前应用仅限于一些专门的问题。 对于通用任务，它远不是传统处理计算机的对手。 2011年5月11日，加拿大量子计算公司正式发布了第一台商用量子计算机，号称能够解决优化、采样、网络安全等各种问题。 但在实际应用中仍存在争议。 其综合性能不超过传统计算机，在量子加速理论中也未得到证实。 三、发​​展前景 2019年10月23日，谷歌宣布在量子计算机方面取得重大进展。 它的赌注是量子计算机可以解决它。 世界上最紧迫的问题——从气候变化到疾病。 这一突破让人们离量子计算又近了一步。 在日常生活中，我们可以制造更高效的电池。 通过计算，我们可以为清洁能源制造肥料。 这项创举无疑是我们人类向前迈出的一步。 有时我们很难将量子力学原理应用到现实生活中。

至此，以上就是中国人工智能网小编对量子计算问题的介绍。 希望关于量子计算的4分回答对大家有用和有帮助！