量子データとは何ですか、そしてそれはどのように役立ちますか?


ベストアンサー

あなたは量子情報ストレージとは何かを尋ねていると思います。もしそうなら、これが私の答えです:

この質問を書いたときに使用したコンピューターは、すべての「古典的な」コンピューターとともに、「ワイヤー」を介して情報を渡します。特定のワイヤについて、特定のしきい値を下回る電圧は論理ゼロと見なされます。そのしきい値を超えるものはすべて論理的なものと見なされます。したがって、コンピュータのある部分から別の部分に8本のワイヤが走っている場合、各ワイヤは1または0にしかできないため、2 ^ 8 = 256の可能な信号を渡すことができます。

情報は量子コンピューターではまったく異なって表現されます。量子コンピューターは、ワイヤーを使用する代わりに、電子のような粒子に情報をエンコードします。あまり詳しくは説明しませんが、基本的に電子は2つの「状態」のいずれかになります。これらの状態は、論理1および論理0と考えることができます。しかし、量子力学はまた、私たちの電子がこれらの2つの状態の重ね合わせになることを可能にします。これは、電子が部分的に論理的な1と部分的に論理的な0である特別な状態で存在できることを意味します。 2つの可能な状態を持つ量子システムをキュービットと呼びます。

なぜこれが役立つのですか?キュービットは、従来のシステムよりもコンパクトに情報を格納できます。たとえば、1本が0でもう1本が1の2本のワイヤを使用する代わりに、1つのキュービットで半分0と半分1にすることで、すべての作業を実行できます。これは実際にはほんの始まりにすぎません。量子情報は、データの保存方法を変えるだけでなく、そのデータの操作方法にも影響を与えます。詳細は割愛しますが、膨大な数の素因数を見つけるなどの操作は、量子コンピューター上で非常に高速に実行されます。古典的なコンピューターでは、この同じ操作は(文字通り)永遠にかかります。量子機械を使えば、ほんの数週間で解決策を見つけることができます。これは、このような問題に依存する暗号化のような分野に多大な影響を及ぼします。

これがお役に立てば幸いです!

回答

量子データは、ジャーナリストによる量子情報。

量子情報とは何ですか、どこにあり、どのように使用するのですか?

量子情報は単に量子状態です。複数の量子システムが相互に接続された機能的な量子コンピューターを構築するには、それを転送して保存できる必要があります。マシンの設計に応じて、このタスクにはさまざまな課題があります。

たとえば、ルビジウムの原子から結晶媒体への単一光子を使用した量子情報の転送に成功しました。量子システムは本質的に壊れやすいため、量子メモリシステムを作成する際の技術的な問題の理由です。

量子ビットの転送と保存

また、量子通信や量子ネットワークで使用できるように、量子状態を管理する必要があります。量子ドットのように量子ビット(量子情報の単位)を格納する手法があります。この場合、量子ビット(この場合は電子)がナノ結晶に捕獲されます。

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