最近一段时间|一场被忽略的中美量子霸权激战( 三 )

量子比特除了在信息存储方面有过人的能力外，它在信息处理方面的表现也非常惊人。
太复杂的我们跳过，就举一个例子让你感受一下。
量子还有一个特性，叫做量子纠缠，你可以理解为是“同生共死”的意思。
有句话说“不求同日生，但求同日死” ，这表现的是结拜双方当时的感情浓度，但我们都清楚，在麻瓜的世界里，这种事情不可能发生。
有趣的来了，在量子的世界里，这是一种真实存在的状态。
倘若两个量子结拜，也就是建立起了量子纠缠，这意味着“不求同日生，但求同日死”就成了板上钉钉的事情。
结拜前，两个原子可以有4种状态，分别是“生生”、“生死”、“死生”、“死死” ，但结拜后， 4种状态马上就剩下2种：“生生” ， “死死” 。
哪怕远隔千万里，只要建立起量子纠缠，一个挂了，量子力学就一定会保证另一个也同时挂掉。
你可能要问，这有什么用呢？非常有用。它可以让量子比特既节约信息处理资源，又毫不费力的保持数据一致。
比如说，现在有10个数，你需要给每个数都+1 。
在经典计算机里，需要分别找到存储这10个数的比特，再对每一个实施+1的操作，操作10次，任务完成。
但在量子计算机里，只需要把存储这10个数的比特制备成纠缠态，再对其中任意1个比特操作+1 ，其他9个就会自动执行+1的操作。
你看，信息处理的速度一下子就上去了。
不过，也正是因为量子比特在信息存储和信息处理上的独特，使得读取计算结果成了一个巨大的挑战。
因为读取量子比特时，一定会引起坍缩，继而造成信息丢失。
什么是坍缩？我们还来看“薛定谔的猫” 。
猫咪被关在一个密闭容器里，处于既生又死的量子叠加态，只要容器不被打开，那猫咪就处于被量子力学规律控制的神奇世界里。可是，一旦盒子打开，神奇世界和我们的世界就联通了，猫咪无法继续保持既生又死的状态，所以叠加态就必须进入一种确定状态：猫要么活着，要么已经嗝屁。

这就是坍缩。
那么，信息丢失又该怎么理解呢？我们换个例子。
假设有个学生叫张三，他马上要参加一场考试，于是提前制作了一份复习计划，这份计划被他妈妈看到了，他妈妈想知道这份复习计划的效果到底如何，就把计划输入到量子计算机里，让计算机帮忙算算。
量子计算机一通运算，得出结果：成功的几率是80% ，失败的几率是20% 。
但此时，这个结果还存在在量子计算机里面，他妈妈如果不进行读取，就不可能知道结果到底是什么。
有没有一种方法能够直接读取出计算结果呢？没有。
此刻，计算结果所处的位置，就可以看做是薛定谔猫咪所处的那个神奇世界。当张三妈妈读取结果时，意味着神奇世界和现实世界联通了，此刻就会发生坍缩，计算结果就变成了一种确定：不是成功，就是失败，完全看不到胜败所占的比例。
这就是坍缩造成的信息丢失。
那么，读取结果的正确姿势到底是什么呢？利用统计概率反推。
比如张三妈妈第一次读取到的结果是“成功” ，但她需要把相同的参数再次输入量子计算机，第二次读取到的结果可能就变成了“失败” ，将这个计算过程重复1000次，统计出这1000个结果，其中80个是成功， 20个是失败。
那么，量子计算机的结果就被读取出来了：按照张三制定的复习计划进行复习，成功通过考试的几率是80% ，失败的几率是20% 。