不能。在計算力方面,量的差別已經是質的差別,形式的差別,已經是質的差別。

普通計算機已經處在完美環境中了。它已經實現了人們的演算法目的。

量子計算機,若不處在完美環境中,它連施展絲毫餘地的能力都沒有。可是環境保證了量子計算機的工作條件時,那麼一台這樣的機器就能替代成百上千的普通計算機。也就是說都各自處在完美的環境下,成百上千的普通計算機能夠代替一台量子計算機。看見沒有?是成百上千,不是一個。

排除環境的干擾是量子計算機目前的核心問題。


舉個不太恰當的例子,這就好像說能不能用功能機模擬智能機一樣。

之所以說不太恰當,是因為功能機和智能機是一條技術路線上的先進與落後的關係,後者的功能可以完全覆蓋前者。但量子計算機和通用計算機則位於不同的技術路線,功能上也互不干涉。

當然理論上,通用計算機能實現量子計算機的所有功能,但性能往往是天文數字般的差距,所以這種模擬除了研究以外毫無意義。


需要先搞清楚一個概念,普通的計算機運算能力可以相差很大,沒人會覺得十代酷睿和十多年前的奔騰的算力差不多吧。那麼量子計算機的運算能力更是千差萬別,一台有五個量子位和一台有兩百個量子位的量子計算機的算力差的是好幾個數量級。

回到問題,當前的計算機當然可以模擬量子計算機,只不過要付出比較高的代價。模擬一台擁有n個量子位的量子電腦至少需要 [公式] 個比特的傳統電腦。對於n很小的時候,當前的電腦當然無壓力可以模擬,可是當n變大是,需要的算力是指數增長的。這也是我們為什麼要研究量子電腦的原因。


這是一個好問題。

傳統電子計算機是完全可以模擬量子計算機的。事實上,目前在量子計算機的研製過程中,傳統電子計算機是不可或缺的重要工具。許多準備用於量子計算機的特定演算法都是首先在電子計算機上作模擬,用來驗證演算法的正確性和資源配置的合理性。可以毫不誇張的說,沒有傳統電子計算機,量子計算機的發展寸步難行。

但是我們必須明白,儘管電子計算機可以模擬量子計算機的操作運行,但是二者的算力對於一些特定的演算法是有著本質區別的。

為了便於理解,讓我們分析對比普通的電子計算機和超算中心的陣列式計算機。比如對兩個NxM矩陣作加法,矩陣中相對應的每兩個元素被分配到陣列計算機的NxM個CPU上,這些CPU同時作一次加法運算就完成了兩個矩陣的加法運算。這樣的運算也可以在普通的電子計算機上運行,無非就是每次取兩矩陣的相對應的兩個元素作加法,共作NXM次操作也可以完成兩個矩陣的加法操作。這樣的運算甚至完全可以在你的筆記本電腦上完成。

雖然普通的電子計算機完全可以模擬超級陣列式計算機,但是兩者的算力是完全不一樣的,陣列計算機用空間換時間可以極大地提高計算速度。

但是也要看到問題的另一方面,陣列計算機不僅佔用很多硬體資源,而且數據在多CPU中分配和交換中也有著額外的開銷。平行計算的加速度對於不同的運算對象是很不一樣的。

以上的分析有助於理解量子計算機與傳統電子計算機之間的關係。在某種程度上我們可以把量子計算機看成是一種更特殊化的陣列平行計算機,它可以在*某些特定問題*上的算力得到極大的提升。但是它完全不可能代替傳統計算機。而且它目前還面臨一系列工程問題,不過這是另一個話題了。


不能。

因為量子計算最初的idea就是因為量子多體系統計算量太大,經典計算機無法處理,可控量子體系天然可以做這方面的模擬。此後才進一步從解決物理難題到解決更一般的問題拓展其應用範圍。正是由於經典計算機需要更多的計算資源才能計算量子體系中一步能完成的事情,所以才能會有加速特性。


按個人理解,理論上是可以的。

因為現代電子計算機從底層硬體支持的指令集架構,到構建在其上的高級編程語言都是圖靈完備的,也就是可解決任何可計算問題——當然前提是算力足夠。

已知量子力學問題是可計算的(此點可能存疑),即使受不確定性原理制約無法獲得如經典物理中那樣的精確結果,但仍然可獲得概率分布,所以將這兩條結合起來看,完全可以用電子計算機構建模擬量子比特進行量子計算。

然而電子計算機的算力是有限的,僅以桌面PC來說,CPU有主頻決定了其每秒鐘能執行的指令個數,而這一點算力就限制了其模擬量子計算的能力——要麼非常粗糙,要麼時間非常長。

所以量子計算機和電子計算機的差別就好像挖掘機能幹的活愚公拿個鏟子也能幹,但挖掘機只需要1天就能挖一條溝,你讓愚公模擬挖掘機的工作方式可能要一個月才能完成。。。(僅僅因為樓下正有一台挖掘機在施工所以舉這個神奇的例子)

結論就是,理論可行,但實際不可行。


理論上可以但是這會導致這個普通計算機的計算非常非常非常緩慢。


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