他在白板上画了一个圆圈,圆圈里写了个0,旁边又画了一个,写了个1。
“经典计算机的比特,只能是0或者1,非此即彼。”
他在两个圆圈之间画了一条斜线,斜线上写了个“叠加态”。
“但量子比特不一样,它可以同时处于0和1的叠加态。”
他停顿了一下,看着几张略显茫然的脸。
“打个比方。”
林宇伸出右手,做了个扔硬币的动作。
“一枚硬币在空中旋转,你看不清它是正面还是反面,它既是正面,也是反面。”
“这就是量子叠加态。”
孙浩的眼神恍惚了一下,许久没上林宇的课,他都觉得缺了什么。
他心里暗道林老师的课果然和学习设备不一样,比AI教师得劲多了。
吴志平正了正身子,不知为啥,他总有种预感。
老师讲课的次数估计要越来越少了。
再不好好听,说不定以后就听不到了。
沈思宜原本还有点走神,此刻也不由自主地坐直了身体。
李文浩的笔尖在纸上停了一秒,然后继续快速滑动。
林宇继续往下讲。
“叠加态赋予了量子计算机一个经典计算机永远做不到的能力,并行计算。”
他在白板上又画了两组对比图。
左边画了四个小人排成一列,每个小人面前放着一扇门。
“假设你要在四扇门里找到唯一的正确答案,传统计算机就像这四个人,他们只能一个接一个地去推门。”
林宇用笔在四个小人上依次点了点。
“第一个人推开第一扇门,看看对不对。不对,换第二个人推第二扇门。还是不对,继续推第三扇……”
“四扇门,至少要试四次。如果有一百万扇门,就得试一百万次。”
他转向右边,画了一个模糊的人影,这个人影同时站在四扇门前。
“但量子计算机不一样。它就像这个人,因为叠加态的存在,他能同时站在四扇门前,一次性把四扇门全推开。”
沈思宜瞪大了眼睛:“同时推开?”
“对,同时。”林宇点头,“因为量子比特可以同时处于0和1的叠加态,所以当你有两个量子比特时,它们能同时表示00、01、10、11这四种状态。”
他在白板上写下一组数字:
2个量子比特=同时表示4种状态
3个量子比特=同时表示8种状态
4个量子比特=同时表示16种状态
“看到规律了吗?”林宇敲了敲白板,“每增加一个量子比特,能同时处理的状态数量就翻一倍。”
“传统计算机要一个一个算,算一百万次才能遍历一百万种可能。但量子计算机只要有20个量子比特,就能一次性处理一百万种可能。”
孙浩倒吸了一口气:“这……这也太夸张了。”
“还没完。”林宇在白板上继续写:
50个量子比特≈同时处理千万亿种状态
“如果你有300个量子比特,它们可以同时表示2的300次方种状态。这个数字有多大?”
他在白板上写下一串数字。
2^300≈2×10^90