当我翻阅所有可用的文献时，我一次又一次地读到，在量子计算中，最小的价值单位——一个量子比特——必须保持“秘密”或未知，直到它被测量到。在 StackOverflow 中，我什至读到，“为了让一个量子比特作为一个整体工作，它的状态必须对物理宇宙的其他部分保密，而不仅仅是对你保密。它必须对附近的空气和空气保密。另一方面，为了让量子位对量子计算机有用，必须有一种方法来操纵它们，同时对其状态保密。否则它的量子随机性或量子相干性就会被破坏”（来源：有谁知道什么是“量子计算”吗？，由Greg Kuperberg回答）。量子比特的保密性这一概念超出了我迄今为止所读过的任何东西，但是，为什么会这样……我的意思是，是什么解释和证明了这个奇怪的属性——量子比特的保密性或不可测量性？希望这个问题的答案将帮助我开始从经典计算机进行心理转变。
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于 2017-04-06T14:02:18.507 回答
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既然你引用了我自己对另一个 SO 问题的回答，我希望我能给你一些概念性的答案。量子概率的原理之一是，如果你测量一个量子物体的属性，你总是可能改变它的状态。例如，这在 Stern-Gerlach 的电子自旋实验中得到了说明，在 Feynman Lectures on Physics 中有很好的描述。电子的自旋态是量子比特的一个干净的例子，它对于思想实验非常方便（尽管目前它在 QC 技术中的量子比特实现中并不流行）。你可以测量一个量子比特是向上旋转还是向下旋转，或者你可以测量它是向左旋转还是向右旋转。如果你连续两次测量同一方向的自旋，你会得到相同的答案，这样量子比特就可以（除其他外）像普通比特一样工作。然而，如果量子位是右旋，然后你垂直测量它的自旋，那么该测量具有擦除水平自旋测量结果的效果。即，您将得到 UP 或 DOWN 的答案，对于任何一个答案，之后的水平旋转测量将在 UP 和 DOWN 之间拆分 50-50。
这只是更一般原则的一个示例，即两次测量可能会相互干扰。（从数学上讲，测量可能不会通勤。）此外，重要的不是你是否亲自进行测量，而是任何实体是否测量你的量子比特，或者换句话说，任何实体是否与其量子比特状态交互。这些微妙的概率可能会被非通勤测量破坏，这正是量子计算的动力，我之前称之为“类固醇的随机计算”。因此，量子位必须保密，直到计算结束，否则量子概率规则将被破坏，量子计算机将退化为（至多）具有普通随机性的经典计算机。
在这个答案中，我并没有说太多关于量子概率究竟有什么不同。嗯，这不是一个容易的话题，如果你想学习它，我会推荐一本像 Nielsen 和 Chuang 这样的教科书。但它的部分本质是，在量子概率中，不同的概率历史可以“干涉”。例如，这在双缝实验中得到了说明，其中光子有一定的概率通过两个缝中的任何一个到达检测器。但是，如果两个狭缝都打开，则概率（或更准确地说是产生概率的量子振幅）可以抵消；或者它们可以相互加强以产生比单独通过任一狭缝的机会更大的放大概率。正是因为这些影响违反了正常的概率规则，
于 2017-04-14T01:32:18.453 回答
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这是一个简短的答案：
由于量子力学中的测量假设，量子比特的状态必须保密。当您测量一个量子态时，该态的波函数会坍缩为测量结果。
在量子计算中的一个量子比特的情况下，该量子比特很可能与其他量子比特纠缠在一起，其波函数的崩溃将影响整个计算状态。
至于“为了让一个量子比特作为一个整体工作，它的状态必须对物理宇宙的其他部分保密，而不仅仅是对你保密”::: 什么或谁测量给定的量子比特或什么并不重要发生在之后的测量结果中。如果你的量子位与附近的原子相互作用，其波函数在子空间中坍缩（换句话说，原子测量了量子位），它仍然会影响整体计算。
于 2018-03-17T18:09:23.540 回答