不再神秘的量子計算，用Python就能實現（視頻+代碼），量子python

不再神秘的量子計算，用Python就能實現（視頻+代碼），量子python

大資料文摘字幕組作品

YouTube網紅Siraj小哥又來啦！

說到量子和量子計算，你會想到什嗎？薛定諤那隻可能死了也可能沒死的神秘的貓？(^._.^)ﾉhmmm...

今天的小視頻從我們為什麼要用到量子電腦談起，不僅僅講背景，還會首次帶我們用Python實現一個簡單的量子演算法，還非常貼心地附有代碼喲！

萬萬沒有想到吧，Python也可以進入量子計算的神秘世界！（彷彿開啟了新世界的大門?）

點擊觀看視頻

時間長度9分鐘

帶有中文字幕

▼

我們知道，普通電腦是靠電力啟動並執行，它通過電線發送電流脈衝，向其他地方傳送資訊。電腦使用的晶體管有導通和不導通這兩種狀態，可以用1或0來表示，這就是“位元”的概念，每個位元代表0或者1，就像燈的開關一樣。當這些1和0組合在一起，通過二進位編碼規則可以表示任何數字或字母。

hmm...可是為什麼看起來像一隻鴨子？

1965年，Intel公司的創辦人Gordon Moore預測說每平方英寸的整合電路上的晶體管的數目會每隔約18個月翻一倍，這就是摩爾定律。

但是，摩爾定律是有“盡頭”的：物理定律會約束我們沒法把晶片做得更小。

這就是為什麼大家如此關注量子計算。

量子這個詞在物理中代表著相互作用中物理實體的最小單位，例如，一個光子是光的最小單位。量子物理學家研究原子世界以及其中的亞原子粒子。

正如費曼先生所言，物體在極微小的尺度下表現出的特性，與你直接接觸過或者你見過的任何事物都不同。▼

像電子和光子一樣的微小粒子能同時處於不同的態，但是在大一點的尺度下，它們表現出互斥性。它們可能同時出現在多個地方，或者同時展現出兩種極性。我們無法觀測到兩種不同狀態的疊加，因為一旦人們嘗試去測量，疊加態就消失了。

量子電腦使用在接近絕對零度時具有磁懸特性的粒子，稱為Q位元，除了能表示0或1，Q位元還可以同時表示兩種狀態。wow~⊙o⊙

除了狀態疊加，還有糾纏的概念。如果系統中有不止一個Q位元，這些粒子之間並不是相互獨立的，而是糾纏在一起。位元粒子可以相互影響，即使他們在空間中距離很遠。

愛因斯坦稱糾纏為遠距離的幽靈行為。▼

沒人知道這是如何發生的，但是我們依然可以利用這一疊加的概念將電腦從二進位表示中解放出來。一台運行在這些Q位元上的電腦，效能將超越傳統電腦。

視頻的最後，展示了一個用Python串連IBM量子API實現的量子演算法——Deutsch-Jozsa演算法。具體代碼可以看這裡：

https://github.com/llSourcell/quantum_computing

***

每次想到所謂“遙遠的相似性”，都能感覺到自己和宇宙萬物的微妙關聯。在遠方我們所不知道的角落裡，也許會有一個粒子在和我們的粒子相糾纏，自己這邊發生變化，對方也隨之改變。

如果我們能看到那個微觀世界，距離遙遠的粒子在無言地交流，那將是怎樣的詩意與恢弘？只可惜，一旦被幹涉，糾纏態將不複存在。

如果能看到粒子的世界，你會對那樣的景象厭倦嗎？

原視頻地址：

https://www.youtube.com/watch?v=LhtnECml-KI&index=19&list=PL2-dafEMk2A7mu0bSksCGMJEmeddU_H4D

本期工作人員

翻譯：高緒遠、大寶寶、蔡育鋒

校對：桪子

後期：安琪

監製：龍牧雪

Note

這是Siraj小哥的The Math of Intelligence視頻第10期，也是最後一期。

戳下面的文字連結可以觀看大資料文摘字幕組譯制的這一系列往期視頻?

No.1 Intro 

No.2 最佳化

No.3 向量

No.4 神經網路

No.5 降維

No.6 機率

No.7 超參數最佳化

No.8 產生模型

No.9 深度Q學習

感謝大家的陪伴與支援！

2018年我們將為大家帶來更多精彩AI小視頻，

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