圖解量子計算機

量子計算機的研發是目前的科學前沿，有潛力極大的提升計算機的算力，徹底解決因算力不足產生的科學研發瓶頸問題：人工智能，材料科學，製藥等相關科學前沿領域的研發將大幅提速，人類科技也有望迎來新的“科技奇點”，拉動人類文明水平上新臺階。本書介紹了量子計算機的工作原理和前沿展望，對於像我這樣非專業的普通讀者部分內容可能很難徹底讀懂，但是以“不糾結細節”的心態堅持讀完後依然能夠獲得概要性的認識，在“把複雜科技問題簡化通俗化”這一點上，本書已經做到了足夠好，書中的示意圖通俗易懂，很贊。 另外，推薦本書提到的量子物理學家多伊奇的另一本書《無窮的開始：世界進步的本源（第2版）》，這本書是講科技認識論最好的一本，闡述的核心問題是“推動世界進步的源動力是什麼？” 縱觀歷史，人類文明並非線性發展，而是呈現“階段性飛躍式”發展，而且加速發展的態勢。比如農業革命，金屬的冶煉和使用，工業革命，電力革命，信息和互聯網革命等等。下一個飛躍性的“奇點”在哪裏？人工智能？太空殖民？超導體？量子計算？基因編輯？似乎哪一個都離我們不太遠，似乎它正在悄悄來臨。。。

現在能夠理解量子態這種我之前認爲永遠不穩定的東西（永遠不穩定，現在看來並不是這樣。當然量子態這種表述也並不準確）如何用於計算一種固定的結果。就是爲了解決這個問題讀的這本書。讀完後瞭解了許多概念，比如 量子計算機的分類:通用與非通用的區別，非通用就是模擬量子計算，並不算真正意義的量子計算，也不具有自主糾錯的功能。 量子比特就是量子計算機中最小的計算單位。操縱量子比特的方法在量子電路模型中稱爲量子門操作。50個以上的量子比特才能實現量子霸權，量子霸權是指量子計算機能夠體現出相較於經典計算機（非通用）的優越性（剛纔都忘記量子霸權是什麼意思，又翻了一下書纔想起來，看完書還是要總結一下，要不然很快就忘記）。 量子疊加態就是量子處於薛定諤的貓的0和1之間的不確定態。量子糾纏就是兩個量子比特糾纏在一起，而且量子糾纏會導致處於疊加態的量子與後面輸入進去的確定態的量子比特的狀態保持一致。可以利用量子糾纏態的這一特性進行量子通信，但我有點不太理解和確定能否實現具體怎麼實現。 單量子不可克隆原理是量子力學中沒一條基本定理，即不能構造出一個物理裝置，完美復刻任意未知的量子態，因爲量子具有疊加態，觀測和額外的操作都會導致坍塌，而無法複製的特性爲保證了量子通信及量子貨幣的安全（但後邊又提到Grover算法可以快速求解複雜搜索問題，shor算法能夠破解密碼，Grover算法就不說了，shor算法如果能夠破解算法，有點矛盾，怎麼做到的呢，量子算法入門就不太理解了，其實可能就不想理解）。 量子門就是二維的變成三維，有更多的空間座標。量子比特主要通過波粒二象性進行計算，疊加態利用波動性，結果用粒子性表示。如果藉助量子計算機實現高速計算，首先需要製備大量量子比特，然後將一個個量子比特的狀態的組合與一列列的波對應起來，最後通過波使量子電路波發生干涉，就可以執行量子計算了。（對於計算機如何操縱量子，不太理解，感覺有點抽象，但仔細思考一下，普通的計算機怎樣計算我也不知道，所以這個問題也許不抽象，如果理解普通計算機是怎樣運算的）。

一本很棒的量子計算機科普書，看完之後對量子力學的一些基本性質，以及現有的量子計算機的原理都有了基礎的瞭解。 果然要想學會走得先學會跑hhh，之前看量子物理的科普總感覺雲裏霧裏的，但是跳過定義直接看應用，再反過來看定義和原理就清晰很多了；但是中間涉及到具體細節的部分還是有些看不懂，關於矩陣、微積分等基礎的數學語言還是得學。 打破了我之前對量子計算機比較神話的認識，本來以爲是革命性的技術，能夠在幾乎所有方面提高計算能力，就像計算機之於算盤一樣；但實際上不管在應用廣度上，還是計算速度上，量子計算機都非常受限，從理論上證明算法霸權，到實際可執行的算法，再到物理上的硬件和量子比特製備，都還處在很早期的階段；從計算原理上，也並非傳聞中說的那樣超大規模並行，而是在一些特定問題上引用了量子的特定屬性來解決問題，比如Grover的量子干涉，shor的量子逆傅里葉變換，量子退火的磁場影響等；但是隨着後續AI的發展，也許這種情況會被顛覆。 從算法層面來說，Grover中利用量子疊加，通過持續施加影響力到所有可能性，然後讓正確答案浮現，以及量子退火中模擬"磁球"讓整體演化的思想，感覺和現在的大模型的思想很匹配，也挺震撼的，這和過去幾百年流行的控制論信息論系統論很不一樣，也可能是新一輪的範式：結果上不求絕對最優只求相對較優，過程中不求細節上的精確，反而強調整體，強調留有餘地。類似大模型算法，量子計算機的grover算法，以及元啓發式算法都是如此。 對建模、算法與計算這三個名詞的理解也更深刻了，比如shor算法通過將因式分解問題轉化爲找到一個週期的問題，然後利用量子逆傅里葉變換來找到這個週期，從而得到大整數的質因數，簡直歎爲觀止。還有比如元啓發式算法，通過模擬生物、化學中的現象來抽象出一些求全局優化等問題近似最優解的算法，真的是讓我覺得，"計算"這個詞太大了。 元啓發式算法也讓我再一次感嘆生物的奇妙，從生物裏可以學到社會學，心理學，還能學到數學算法，以及引申出一些哲學。

近年來，作爲突破計算機極限的希望所在，量子計算機受到了人們的廣泛關注。本書運用豐富的圖例，從量子計算機的基本工作原理入手，系統地爲初學人士呈現了量子計算機的全貌。內容涉及量子比特、量子門、量子電路和量子算法等。全書以圖配文，深入淺出，難度介於科普書和技術書之間，易讀性與專業性兼具，無須精通量子力學和數學也能讀懂，是一本量子計算機的入門佳作，旨在引導讀者邁入量子計算機世界的大門，爲日後閱讀各種專業圖書鋪平道路。 本書適合對量子計算機感興趣，想要從整體上了解量子計算機，或今後想從事量子計算機研發工作，但又不知從何處入手的讀者閱讀。

一本對量子計算機介紹深入淺出的小書，如果你有量子理論的基礎，那麼閱讀起來就沒有什麼難度，一通百通，反之，就是“天書”😅 量子計算機是利用量子理論構建的計算機模型，它與經典計算機之間不是替代關係，而是功能遞增關係，目前的量子計算機主要是通過量子門設計和量子退火來實現量子計算。一般分爲三個步驟：初始化（量子製備）—量子計算（量子門操作/量子退火）—測量。另外，量子計算機所需的硬件與經典計算機也不同，大概有低溫超導、金剛石、壓縮激光等幾大類。 未來，普通用戶量大概率還是隻能通過經典計算機訪問雲端的量子計算機，就像現在的邊緣計算，量子計算機能提高大規模指數級計算的速度，但要真正走入普通用戶還早，也沒必要，道阻且長,行則將至，行而不輟,未來可期。

比較全面的介紹了量子計算機的前因後果，但是其實沒有做到非常深入淺出，很多地方沒有講清楚很多地方又過於簡略，其實可以擴大篇幅更加詳細的講解一些內容。此外，配圖還是有一點點意味不明，很多配圖無法起到輔助理解的作用

從量子力學基礎切入，解釋疊加、糾纏、干涉三大核心特性，用生活化類比拆解量子門、量子電路、算法邏輯，說明量子計算機並非取代普通電腦，而是擅長處理傳統算力難以應對的複雜問題，比如大數分解、分子模擬、路徑優化。 量子世界，無奇不有。

這是有關量子計算機的科普類書籍，不需要很強的專業知識，就能夠理解本書內容，當然這是針對理科背景的讀者而言的，文科背景的讀者對書內容的理解應該困難多多。 量子計算機的理論研究和硬件製造尚處於初級階段。目前，有關科學家估計，製造出方便、實用及價格親民的量子計算機尚需一二十年 。我個人認爲很難估計，因爲科學技術的發展速度常常比我們預計的更快，就如常常比我們預計的更慢一樣。確定無疑的是，量子計算機的發明和廣泛使用，將會給科學技術帶來一場轟轟烈烈的革命。

一目十行看完了，不能說不點看不懂，只能說完全看不懂～～～ 😮‍💨😮‍💨😮‍💨

不錯的科普性質書籍。如果未來有結合最新進展的第二版出版加上更匹配國內量子計算專業術語的翻譯，就完美了。