无序性量子计算机与单序列量子计算机的区别：1、概念不同；2、原理不同；3、效率不同。概念不同是指无序性量子计算机其实就是一种线路量子计算模型，而单序列量子计算机是利用量子相干叠加的特点，计算能力随可操纵的粒子数呈指数增长的计算模型。
一、无序性量子计算机与单序列量子计算机的区别
1、概念不同
无序性量子计算机：无序性量子计算机，其实就是一种线路量子计算模型（circuit quantum computation model），只不过增加一个control 2-switch gate（可以控制量子门的顺序）。这个想法早在1990年就提出了。
单序列量子计算机：单序列量子计算机利用量子相干叠加特点，具有超快的并行计算和模拟能力，计算能力随可操纵的粒子数呈指数增长，可为经典计算机无法解决的大规模计算难题提供有效解决方案。
2、原理不同
无序性量子计算机：以光子作为量子比特的量子计算机，需要能够产生光子的单光子源，能够改变光子状态、完成“算法”的特定光路结构，还需要单光子探测器对光子的最终状态进行观测。
单序列量子计算机：通过使用单光子，即光的单量子粒子，并利用它们在两条或更多路径的叠加中同时传播的独特能力，物理学家们克服了这一挑战。在他们的实验中，单光子沿着激光写入玻璃基板上的波导传播，并在多条路径的叠加上被引导。其中一条路径用于测量通过设备的光子通量，该数量通过复杂的电子反馈方案，调节另一个输出的传输，从而实现理想的忆阻行为。除了演示量子忆阻器外，研究人员还提供了模拟，表明具有量子忆阻器的光网络可用于学习经典任务和量子任务，这暗示了量子忆阻器可能是人工智能和量子计算之间缺失的一环。
3、效率不同
无序性量子计算机：奥地利物理学家成功在实验室将两个逻辑门叠加构建出全新量子计算机模型，能比标准量子计算机更高效地完成量子计算任务。新研究有望为全新量子计算建立理论基础，并设计出计算速度更快的量子计算机。研究发现，不仅量子态可以叠加，量子门也能叠加。维也纳大学的瓦特成功实现两个量子门A和B的叠加，这样形成的无序性量子计算机比单序列量子计算机效率更高。
单序列量子计算机：单序列量子计算机效率比无序性计算机的效率低。
二、量子计算机的前沿设计
量子计算机发展现状
今天的量子计算机建造复杂，难以扩展，并且需要比星际空间更冷的温度才能运行。这些挑战促使研究人员探索构建使用光子（光粒子）工作的量子计算机的可能性。光子可以很容易地将信息从一个地方传递到另一个地方，光子量子计算机可以在室温下运行，所以这种方法很有前途。然而，尽管人们已经成功地为光子创建了单独的量子“逻辑门”，但构建大量门并以可靠的方式连接它们以执行复杂的计算具有挑战性。斯坦福大学研究生Ben Bartlett和电气工程教授Shanhui Fan提出了一种更简单的光子量子计算机设计，使用现成的组件。
新设计
现在，斯坦福大学的研究人员根据2月9日发表在Optica上的一篇论文，提出了一种更简单的光子量子计算机设计，使用现成的组件。他们提出的设计使用激光来操纵单个原子，而单个原子又可以通过称为“量子隐形传态”的现象来改变光子的状态。原子可以重置并重用于许多量子门，无需构建多个不同的物理门，大大降低了构建量子计算机的复杂性。该论文的第一作者Ben Bartlett说：“通常情况下，如果你想建造这种类型的量子计算机，你必须采取潜在的数千个量子发射器，使它们完全无法区分，然后将它们集成到一个巨大的光子电路中”。而通过这种设计，我们只需要少数相对简单的组件，并且机器的大小不会随着你想要运行的量子程序的大小而增加，这种非常简单的设计只需要几件设备：
- 一根光纤电缆
- 一个分束器
- 一对光开关
- 一个光腔
幸运的是，这些组件已经存在，甚至可以在商业上获得。它们也在不断完善，因为它们目前用于量子计算以外的应用程序。例如，电信公司多年来一直致力于改进光纤电缆和光开关。
三、量子计算机的原理
传统的数字电路只有 0 或 1 两种选择，量子计算机使用的粒子则能够同时处于多种状态。以光子为例，光除了亮与灭，其本身有着不同的偏振态，这种偏振态可以表示除了 0 与 1 之外的多组信息，量子计算机因而能够同时承载更多内容。普通的计算机单元一次只能处理一个数据，称之为 1 个比特；量子计算机则可以一次处理 1 个“量子比特”，这不仅是0和1的状态，而是一种叠加态，可以简单认为这是包含了多个数据，从而使处理速度大大提升。
延伸阅读
量子计算机擅长解决的问题
量子计算机最大的特点就是计算速度快，举个例子，小学数学学习的质因数分解，例如 6 可以分解为 2 和 3 两个质数；但如果数字较大，质因数分解就是一个很难的数学问题。1994 年，为了分解一个 129 位的大数，科学家同时动用了 1600 台高端计算机，花了 8 个月的时间才分解成功；但量子计算机理论上只需 1 秒钟就可以破解。
文章标题：无序性量子计算机与单序列量子计算机有什么区别，发布者：Z, ZLW，转载请注明出处：https://worktile.com/kb/p/48331
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