量子分配可能吗？

Question

我曾经和我的编程老师谈论量子计算机，我记得他告诉我这类机器的一个限制是你实际上不能做像x = y 这样的事情。我想知道为什么不可能进行量子分配？有人有明确的答案吗？

Answer 1

您的老师指的是所有quantum operations 都是可逆的，因为它们是单一变换。它们可以撤消。由于分配无法撤消，因此它不是单一变换，因此无法由量子计算机完成。

但是！我们的宇宙是基于量子力学运行的，那么经典计算机如何做作业呢？

好吧，如果你有一堆你知道为零的量子比特，那么你可以将它们交换到你的变量中。这将清除变量，现在您可以添加您想要的值。这个过程是可逆的，就像赋值一样。它会减少已知为零的量子比特的供应，但在太阳下山之前，我们可以稳定地供应这些。

话虽如此，您正在交换的垃圾会影响事物之间的相互干扰方式。因此，量子算法通常包括通过撤消部分操作同时保留结果来消除这些垃圾的步骤，否则它们将无法工作。

Answer 2

不可能进行量子分配的事实来自不可克隆定理，该定理指出量子态不能被复制。换句话说，我们不能从一个状态创建两个完全相同的副本。

您可以在任何量子计算教科书或教程中找到不可克隆定理。