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带有Arduino的纠缠量子比特模拟器
goodmbby
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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。
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
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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