本章内容
■ 为什么随机数是一种重要的资源?
■ 什么是量子位?
■ 我们可以在量子位上进行哪些基本操作?
■ 在Python中为量子随机数生成器编程。
在本章中,我们开始接触一些量子编程的概念。我们要探讨的主要概念是“量子位”,即“量子领域的经典位”。我们用量子位作为一个抽象或模型,来描述量子物理学可能带来的新型计算。图2.1展示了一个使用量子计算机的模型,以及我们在本书中使用的模拟器设置。真实的或模拟的量子位存在于目标机器上,并与我们要编写的量子程序进行交互!这些量子程序可以由各种宿主程序发出请求,然后宿主程序等待接收量子程序的结果。
为了方便了解什么是量子位,以及如何与它们互动,我们现在使用随机数生成器作为使用它们的示例。虽然我们可以用量子位构建更有趣的设备,但“量子随机数生成器”(Quantum Random Number Generator,QRNG)这个简单示例是熟悉量子位的好途径。
图2.1 关于如何使用量子计算机的思维模型。图中上半部分是量子计算机的一般模型。我们将在本书中使用本地模拟器,就像下半部分所示的那样