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电子发烧友网>电子资料下载>电子资料>带有Arduino的纠缠量子比特模拟器

带有Arduino的纠缠量子比特模拟器

2022-12-05 | zip | 0.01 MB | 次下载 | 免费

资料介绍

描述

纠缠

我对量子计算很好奇,想看看到底是怎么回事。我学到了一些基础知识。我意识到叠加类似于有偏的随机性,并且纠缠可以用与两个量子比特相关的公式来表示:

correlated ? (bQubit = aQubit = (aCollapse ? collapse(aPercentOne) : collapse(bPercentOne))) : (correlated = 0); //qubits entangled

量子位类似于位,但同时可以是 |0> 的百分比和 |1> 的百分比(直到总共 100%)。如果它们被纠缠在一起,首先崩溃的那个会“拖动”另一个到相同或相反的状态,具体取决于它们的相关性。我模糊地使用了相关和纠缠这两个词。

叠加

对于模拟叠加,我们需要有偏差的随机性,为了创建真正的随机性,我们需要基于模拟引脚 A0 或任何其他引脚的“种子”。

randomSeed(analogRead(A0));

如果我们创建了一个开始和结束不同的 0 和 200 的随机性,我们就会对量子比特的行为产生偏见。这提供了与真实重叠非常相似的重叠。

//Ex. percent of be a one: 25%
bool collapse(int percentOne) {
int percentZero = 100 - percentOne;
return random(100 - percentZero, 100 + percentOne) > 100 ? 1 : 0;
}

qubit_entangled.ino 固件

为了表示量子位,您可以使用 LED。

加载第一个程序 qubit_entangled.ino 后,打开串行监视器并回答提出的问题很重要:

  • 成为两个量子位之一的百分比
  • 如果他们纠缠不清
  • 哪个量子比特首先崩溃。
pYYBAGOJf1OASxSqAADGCeFuiMw102.png
 

之前,您可以安装电路:

 

对于此代码示例,无需使用按钮和第三个 LED。

qubits_six_OR_nov10_2020 固件

第二个代码的作用是对两对三个量子位进行操作。虽然我们不使用量子计算的指令,但我们使用 AND 和 OR 操作,在量子计算中的其他类似操作中具有等价性。

该固件需要三个 LED-Qubits 和按钮来停止/恢复程序

pYYBAGOJf1eAcDWtAAMHDtzZUf8080.jpg
 
poYBAGOJf1qASJ2zAACwntBNWGk369.png
串行监视器
 

结论

对于每个固件,我们可以看到量子位的行为取决于每个固件的 |1> 和 |0> 的百分比。LED 还提供了更好的理解。串行监视器有帮助。而且我认为该装置仅使用 Arduino 就可以很好地模拟量子比特。

在所有情况下,我都没有假装准确但有创意

可能的改善

在我看来,我们可以使用操纵杆来实时更改两个量子比特的 |0> 和 |1> 的百分比,因此可以快速了解最终崩溃的影响。一个操纵杆不会超过两个电位器,一个专用于每个量子位。


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