通识：量子算法发展的四大阶段

最新推荐文章于 2025-01-09 11:43:09 发布

Qforepost

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文章标签：量子力学深度学习 ai

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Qforepost/article/details/117951963

量子计算历经四十年，从理论提出到通用量子算法，再到专用量子算法繁荣，最后到量子AI探索。标志性成果包括Shor算法、Grover算法、HHL算法以及量子AI框架Tensorflow Quantum。这些算法揭示了量子计算机在解决特定问题上的优势，预示着量子计算在加密、搜索、优化等领域的重要应用。

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尽管对于绝大多数人来说，“量子计算”是一个属于科幻世界的遥远词汇，但实际上它已经走过了近四十年的历史。在这四十年里，量子计算及其算法从无到有，从理论概念逐渐变成了现实。我们从量子算法发展的角度来看，大体上可以分成四个阶段。

理论提出及探索阶段（1980-1994）

早在1981年，电子计算机还是非常新鲜的事物，个人电脑尚未进入家庭，就已经有科学家提出了“量子计算机”的概念。曾经参与过美国原子弹研制的“曼哈顿计划”诺贝尔奖得主，著名科学家理查德·费曼（Richard Feynman）在麻省理工大学举办的计算物理第一届会议上，发表了论文《用计算机模拟物理学》，论文里费曼首次提出了“量子计算机的概念”，指出使用经典计算机难以有效模拟量子系统的演化，而使用量子计算机能够对量子系统的演化进行有效模拟。

理查德·费曼（图片来源于网络）

1985年,英国牛津大学教授大卫·德伊奇David Deutsch首次提出了量子图灵机模型,并且设计了第一个量子算法Deutsch算法。1992年，德伊奇又和英国剑桥大学教授理查德·乔萨Richard Jozsa对早期Deutsch算法进行了拓展，给出了它在n个量子比特下的算法。这是人类历史上首个利用量子特性设计出来，专门针对量子计算机