3、量子行走与量子力学的简要研究

量子行走与量子力学的简要研究

1. 量子相关概述

自量子物理学被发现以来，人们一直对自然界违反直觉的规律感到困惑。随着时间的推移，我们逐渐接受了越来越多在牛顿宇宙中难以想象的结果。现代技术利用了量子效应，既有有益的方面，如激光技术，也有有害的方面，如原子弹。

量子信息理论源于人们希望利用量子规律创造具有惊人能力的设备，如量子密码学和量子计算。1994年，Peter Shor发现了一种能有效分解数字的量子算法，引发了物理学、计算机科学和计算领域的广泛兴趣，这种量子分解方法比任何传统方法都快得多。尽管目前还没有通用的量子计算机，但量子算法的研究已经持续了数十年。

这一有前景的研究领域发现了许多与传统现象截然不同的新现象，无论是在物理层面，还是在计算机科学和通信理论方面。研究人员逐渐理解了不同领域的概念和思想，“信息是物理的”这一观念深入人心，也带来了一些令人兴奋的科学突破。理解这些领域的基本概念对于理解当前的量子信息处理至关重要。

现代机器虽然更强大，但在处理复杂问题和解决问题的时间上仍有严重限制。量子计算机利用量子力学原理，将数据编码到称为量子比特（qubits）的量子粒子中并进行计算，有望打破其中一些限制。在量子算法领域，物理学家和计算机科学家研究传统计算算法和概念，寻找在量子计算机上更高效或更快的实现方法，即“量子优势”。

1993年Y. Aharonov等人的工作可以被视为后续模型的先驱，他们首次提出了“量子”一词。我们可以利用量子物理学来后选择那些在传统方式下无法看到的事件，“思想实验”揭示了一些量子的奇异特性。

2. 计算相关探讨

在数学中，计算被定义为对输入数据的处理过程。虽然没有明确简