不能。在计算力方面,量的差别已经是质的差别,形式的差别,已经是质的差别。

普通计算机已经处在完美环境中了。它已经实现了人们的演算法目的。

量子计算机,若不处在完美环境中,它连施展丝毫余地的能力都没有。可是环境保证了量子计算机的工作条件时,那么一台这样的机器就能替代成百上千的普通计算机。也就是说都各自处在完美的环境下,成百上千的普通计算机能够代替一台量子计算机。看见没有?是成百上千,不是一个。

排除环境的干扰是量子计算机目前的核心问题。


举个不太恰当的例子,这就好像说能不能用功能机模拟智能机一样。

之所以说不太恰当,是因为功能机和智能机是一条技术路线上的先进与落后的关系,后者的功能可以完全覆盖前者。但量子计算机和通用计算机则位于不同的技术路线,功能上也互不干涉。

当然理论上,通用计算机能实现量子计算机的所有功能,但性能往往是天文数字般的差距,所以这种模拟除了研究以外毫无意义。


需要先搞清楚一个概念,普通的计算机运算能力可以相差很大,没人会觉得十代酷睿和十多年前的奔腾的算力差不多吧。那么量子计算机的运算能力更是千差万别,一台有五个量子位和一台有两百个量子位的量子计算机的算力差的是好几个数量级。

回到问题,当前的计算机当然可以模拟量子计算机,只不过要付出比较高的代价。模拟一台拥有n个量子位的量子电脑至少需要 [公式] 个比特的传统电脑。对于n很小的时候,当前的电脑当然无压力可以模拟,可是当n变大是,需要的算力是指数增长的。这也是我们为什么要研究量子电脑的原因。


这是一个好问题。

传统电子计算机是完全可以模拟量子计算机的。事实上,目前在量子计算机的研制过程中,传统电子计算机是不可或缺的重要工具。许多准备用于量子计算机的特定演算法都是首先在电子计算机上作模拟,用来验证演算法的正确性和资源配置的合理性。可以毫不夸张的说,没有传统电子计算机,量子计算机的发展寸步难行。

但是我们必须明白,尽管电子计算机可以模拟量子计算机的操作运行,但是二者的算力对于一些特定的演算法是有著本质区别的。

为了便于理解,让我们分析对比普通的电子计算机和超算中心的阵列式计算机。比如对两个NxM矩阵作加法,矩阵中相对应的每两个元素被分配到阵列计算机的NxM个CPU上,这些CPU同时作一次加法运算就完成了两个矩阵的加法运算。这样的运算也可以在普通的电子计算机上运行,无非就是每次取两矩阵的相对应的两个元素作加法,共作NXM次操作也可以完成两个矩阵的加法操作。这样的运算甚至完全可以在你的笔记本电脑上完成。

虽然普通的电子计算机完全可以模拟超级阵列式计算机,但是两者的算力是完全不一样的,阵列计算机用空间换时间可以极大地提高计算速度。

但是也要看到问题的另一方面,阵列计算机不仅占用很多硬体资源,而且数据在多CPU中分配和交换中也有著额外的开销。平行计算的加速度对于不同的运算对象是很不一样的。

以上的分析有助于理解量子计算机与传统电子计算机之间的关系。在某种程度上我们可以把量子计算机看成是一种更特殊化的阵列平行计算机,它可以在*某些特定问题*上的算力得到极大的提升。但是它完全不可能代替传统计算机。而且它目前还面临一系列工程问题,不过这是另一个话题了。


不能。

因为量子计算最初的idea就是因为量子多体系统计算量太大,经典计算机无法处理,可控量子体系天然可以做这方面的模拟。此后才进一步从解决物理难题到解决更一般的问题拓展其应用范围。正是由于经典计算机需要更多的计算资源才能计算量子体系中一步能完成的事情,所以才能会有加速特性。


按个人理解,理论上是可以的。

因为现代电子计算机从底层硬体支持的指令集架构,到构建在其上的高级编程语言都是图灵完备的,也就是可解决任何可计算问题——当然前提是算力足够。

已知量子力学问题是可计算的(此点可能存疑),即使受不确定性原理制约无法获得如经典物理中那样的精确结果,但仍然可获得概率分布,所以将这两条结合起来看,完全可以用电子计算机构建模拟量子比特进行量子计算。

然而电子计算机的算力是有限的,仅以桌面PC来说,CPU有主频决定了其每秒钟能执行的指令个数,而这一点算力就限制了其模拟量子计算的能力——要么非常粗糙,要么时间非常长。

所以量子计算机和电子计算机的差别就好像挖掘机能干的活愚公拿个铲子也能干,但挖掘机只需要1天就能挖一条沟,你让愚公模拟挖掘机的工作方式可能要一个月才能完成。。。(仅仅因为楼下正有一台挖掘机在施工所以举这个神奇的例子)

结论就是,理论可行,但实际不可行。


理论上可以但是这会导致这个普通计算机的计算非常非常非常缓慢。


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