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Chapter116 bit,qubit&?

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从三次工业革命开始,人类对世界的操控变得越来越精细。

从一颗螺丝钉到芯片上纳米尺度的晶圆颗粒,科技从宏观迈向微观的步伐令人叹为观止。

布一楠率先将龙华国带入了量子时代。

量子是更加微小的超越原子的存在。

量子世界和宏观世界有着诸多的不同,其中一个便是,量子是可以叠加的。

什么意思呢?

在经典世界里,一个人只能在办公室里上班,或者在家里休息。

而在量子世界里,人们可以处于办公室上班和家里休息的叠加状态。

当老板打电话询问你是否在上班时,你告诉以一定概率告诉他是或者不是。

用更精确的数学语言来陈述就是: 0 表示工作,1 表示休息。

经典的信息状态(比特,bit)只能是 0 或者 1,而量子比特(qubit)可以是介于 0 和 1 之间的多种选择。

在量子世界中,老板的询问则意味着对经典(普通人的世界,现实或者是不涉及量子的世界)(或量子)比特进行检查(或测量),通常通过 “<·|作用在|·>” 上表示测量的过程。

在量子世界中,老板可以选择不同的问题提问(例如“你是否80%概率在休息20%概率在工作”或“你是否99%概率在休息”这种在普通人眼中看来很奇葩的问题)。

这意味着他可以选择不同的基矢进行测量,这在数学上通常用一组正交基表示。

是否上班对应一组基矢{|工作>+|0>,|不工作>=|1>},是否在叠加态 A 又是另外一组基矢,{|A>=α|0>+β|1>, |B>=β|0>-α|1>}。

当我们选择{|0>,|1>} 基矢进行测量时,我们得到 0 的概率是|<0|Φ>|2 (上标)=|α|2 (上标),而得到1的概率则是|<0|Φ>|2 (上标)=|β|2 (上标)。

计算过程本质上就是计算向量内积。

而当我们选择{|A>,|B>} 作为基矢的时候,我们得到的答案总是肯定的。

当然我们不能忽略一件非常重要的事情——测量会对 qubit 的状态造成影响,这个过程被称为塌缩(Collapse)。

我们选择基矢 {|0>,|1>} 对 qubit 进行测量,如果测量结果是 0,那么这个 qubit 就变成 |0> 。

类似的,如果我们选择基矢 {|A>,|B>} 进行测量,测量结果为 A 意味着这个 qubit 塌缩到 |A>} , 而结果 B 则意味着 qubit 塌缩到 |B>} 上。

用简单的一句话概括就是:正在上班摸鱼的你发现老板来检查,就立刻坍缩为工作状态。反之,当老板离开之后,你的工作状态立刻坍塌为摸鱼模式。

量子员工:我处于上班和在家的叠加态。???( ? )????

量子老板:你处于工作和辞退的叠加态。<( ̄︶ ̄)>

……

现在因为基地有了量子计算机,布一楠就将所有能加密的通许或者传讯都做了量子加密。

加上龙华国现在的量子卫星上了天,可以说基本上再无人能够将他们的信息截取了。

布一楠沉思,或许就是因为这样。

那些人得不到有效信息了才大面积启用小老鼠这样的间谍。

能蒙混过去就蒙混过去,这是广撒网多捞鱼的节奏。

“指挥官?!”

孟川看布一楠愣了好久都没反应轻声呼唤道。

“嗯……给你这个东西!交给邓叔,如果操作得当的话,我们又能赚到好多钱!(*^▽^*)”

布一楠将一块硬盘送到孟川手里。

“这是什么?”

“比特币!”

布一楠想到量子加密就想起这件事了。

在传统的货币体系里,实体货币的价值由中央银行的信誉来保证。例如在金本位货币体系里,你相信政府的承诺,用你的纸币可以兑换等值的黄金。

而数字化货币的价值则和实体法定货币挂钩,你相信你在银行、支付宝、微信里的账户余额,可以在相应的服务机构里兑换成实体的法定货币。

也就是说,传统货币,包括数字化的传统货币,其价值基于人们对于中央银行这种权威中心机构的信任。

然而信任,并不是一件很容易达成的事情呢。

如果没有一个可信的中心机构,除了靠人品,还有什么办法来达成信任呢?

直到 2008 年,一位化名中本聪的神秘人士发表了一篇论文:《比特币:一种点对点式的电子现金系统》,提出了一个基于区块链技术的"去中心化"数字货币系统,它就是今天大名鼎鼎、人气爆棚的比特币。

比特币不是世界上第一个不依赖权威中心机构的,所谓"去中心化"的货币系统,但它绝对是迄今为止世界上最成功的一个。

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