量子比特，唔係普通嘅0同1

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學一件離譜的事

想像一下，一部電腦強大到可以同時探索無數個平行宇宙，這就係量子電腦嘅魔力！

學習路徑

第一課：量子比特，唔係普通嘅0同1
第二課：量子糾纏，隔空嘅心靈感應
第三課：量子電腦做啲咩？同我哋有咩關係？

第一課：量子比特，唔係普通嘅0同1

喂！同你講個故仔，你平時用嘅電腦，就好似一列電燈掣，每一個掣要嘛係「開」（1），要嘛係「關」（0），好清楚，冇模糊空間。我哋叫佢做「比特」。但量子電腦就唔同啦，佢啲基本單位叫「量子比特」。想像一個電燈掣，佢唔單止可以係開或者關，仲可以同時係「開」同「關」嘅混合體！就好似一個硬幣喺空中旋轉，佢唔係公定（正面）唔係字定（反面），而係同時包含兩種可能性，直到你用手接住佢（量度）嗰一刻，佢先會變成公或者字。呢種又開又關嘅狀態，我哋叫佢做「疊加態」。一個量子比特就好似一個超級電燈掣，可以同時代表0同1。咁有咩用呢？想像你有兩個普通電燈掣，你最多可以表示四種組合（00, 01, 10, 11）之中嘅一種。但你有兩個量子比特，佢哋就可以同時代表呢四種組合！如果你有三個量子比特，就可以同時代表八種組合！呢個能力會隨住量子比特嘅數量以指數級增長。所以，量子電腦嘅核心秘密就係呢個「疊加態」，令佢可以同時處理海量嘅可能性，唔係一個個咁去試，而係一齊嚟！咁樣做嘢嘅潛力，係傳統電腦完全比唔上嘅。

思考題: 如果一個量子比特可以同時係0同1，點樣我哋先可以得到一個確定嘅答案嚟用呢？

第二課：量子糾纏，隔空嘅心靈感應

好，我哋繼續。第一課我哋學識咗量子比特可以「疊加」，但佢仲有一個更鬼馬嘅超能力，叫做「量子糾纏」。呢個名聽起上好似好複雜，但其實概念好簡單，而且非常神奇。想像你有兩粒神奇嘅骰仔，我將佢哋「糾纏」埋一齊，然後一粒俾咗你，你帶佢去月球，另一粒我留喺地球。最奇怪嘅事發生喇：喺月球上嘅你擲到你粒骰仔，得到嘅係「六點」。喺同一時間，我喺地球打開我粒骰仔，佢都會即刻變成「六點」。就算我哋相隔幾十萬公里，佢哋都好似有心靈感應咁，永遠知道對方嘅狀態，而且狀態係相關嘅。量子糾纏就係咁：兩個（或者以上）被「糾纏」嘅量子比特，無論相距幾遠，佢哋嘅命運都係連埋一齊嘅。當你量度其中一個，另一個嘅狀態就會即刻確定。愛因斯坦都覺得呢個現象好鬼馬，叫佢做「鬼魅般嘅超距作用」。呢個能力對量子電腦有咩用呢？就好似你有一隊超級英雄，佢哋唔單止各自有超能力，仲可以溝通合作，發揮一加一大於二嘅力量。喺量子計算入面，糾纏令到量子比特之間可以交換信息，協同工作，完成一啲傳統電腦要做極之複雜計算先做到嘅任務。佢哋唔係各自為政，而係一個緊密合作嘅團隊，一齊破解最棘手嘅難題。

思考題: 既然量子糾纏咁神奇，我哋點樣可以利用佢嚟傳送信息，或者實現超光速通訊呢？

第三課：量子電腦做啲咩？同我哋有咩關係？

OK，經過頭兩課，你應該明白量子電腦嘅基本原理：用「疊加」同「糾纏」呢兩個獨門秘笈來計算。咁你唔禁會問：『呢啲嘢聽起身好勁，但究竟有咩用啊？會唔會取代我部iPhone？』答案係：短期內唔會。量子電腦唔係用嚟睇YouTube或者打機嘅，佢哋係為咗解決特定類型嘅「終極BOSS」級難題而生。想像下，你嘅普通電腦好似一輛靚靚嘅家庭房車，平時上落班、買嘢好方便。而量子電腦就好似一架專門用嚟探索外太空嘅火箭，你唔會駕住架火箭去街市買菜，但如果你想登陸火星，就一定要靠佢。量子電腦最擅長解決嘅問題有幾類：第一，藥物研發同材料科學。模擬複雜嘅分子結構對傳統電腦嚟講係一場噩夢，但對量子電腦嚟講就輕而易舉，因為分子本身就係量子世界嘅東西。第二，金融模型同優化問題。例如搵出最有效率嘅物流路線，或者分析極其複雜嘅市場風險。第三，亦係最廣為人知嘅，就係破解加密。而家我哋用嘅好多加密方法，對量子電腦嚟講可能好似紙紮咁脆弱。所以，科學家而家都喺度研究「量子加密」，用量子嘅規則來保護我哋嘅信息。總括嚟講，量子電腦唔係要取代你部電腦，而係一個強大嘅工具，喺藥物、金融、人工智能等領域開啟全新嘅可能，幫助我哋解決以前諗都唔敢諗嘅大問題。佢可能會改變未來世界嘅樣貌。