量子演算法：修订间差异

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'''量子演算法'''（Quantum algorithm；量子算法）是在[[量子計算]]中，於量子計算的現實模型上運行的[[演算法]]，最常用的模型是[[量子線路]]的計算模型。<ref>{{cite book|title=Quantum Computation and Quantum Information|last1=Nielsen|first1=Michael A.|last2=Chuang|first2=Isaac L.|publisher=[[Cambridge University Press]]|year=2000|isbn=978-0-521-63503-5|author-link=Michael Nielsen|author-link2=Isaac Chuang|title-link=Quantum Computation and Quantum Information}}</ref><ref>{{cite arXiv|eprint=0808.0369|class=quant-ph|first=M.|last=Mosca|author-link=Michele Mosca|title=Quantum Algorithms|date=2008}}</ref>經典（或非量子）演算法是有限的指令序列，或用於解決問題的分步驟過程，其中每個步驟或指令都可以在經典計算機上執行。同樣地量子演算法是一個循序漸進的過程，其中每個步驟都可以在[[量子計算機]]上執行。儘管所有經典演算法也可以在量子計算機上執行，<ref>{{Cite book|title = Quantum Computer Science|url = https://books.google.com/books?id=-wkJIuw0YRsC&q=quantum%2520computer%2520equivalent%2520classical%2520computer&pg=PA23|publisher = Morgan & Claypool Publishers|date = 2009-01-01|isbn = 9781598297324|first1 = Marco|last1 = Lanzagorta|first2 = Jeffrey K.|last2 = Uhlmann}}</ref>{{rp|126}}量子演算法一詞通常用於那些看起來本質上是量子的演算法，或者使用量子計算的某些基本特徵，例如[[量子疊加]]、或[[量子糾纏]]等。
'''量子演算法'''（Quantum algorithm；量子算法）是在[[量子计算]]中，于量子计算的现实模型上运行的[[演算法]]，最常用的模型是[[量子线路]]的计算模型。<ref>{{cite book|title=Quantum Computation and Quantum Information|last1=Nielsen|first1=Michael A.|last2=Chuang|first2=Isaac L.|publisher=[[Cambridge University Press]]|year=2000|isbn=978-0-521-63503-5|||title-link=Quantum Computation and Quantum Information}}</ref><ref>{{cite arXiv|eprint=0808.0369|class=quant-ph|first=M.|last=Mosca||title=Quantum Algorithms|date=2008}}</ref>经典（或非量子）演算法是有限的指令序列，或用于解決问题的分步驟过程，其中每个步驟或指令都可以在经典计算机上执行。同样地量子演算法是一个循序渐进的过程，其中每个步驟都可以在[[量子计算机]]上执行。儘管所有经典演算法也可以在量子计算机上执行，<ref>{{Cite book|title = Quantum Computer Science||publisher = Morgan & Claypool Publishers|date = 2009-01-01|isbn = 9781598297324|first1 = Marco|last1 = Lanzagorta|first2 = Jeffrey K.|last2 = Uhlmann}}</ref>{{rp|126}}量子演算法一词通常用于那些看起来本质上是量子的演算法，或者使用量子计算的某些基本特征，例如[[量子疊加]]、或[[量子糾纏]]等。


使用經典計算機對於[[不可判定問題]]仍然無法使用量子計算機判定。<ref name=nielchuan>{{cite book|title=Quantum Computation and Quantum Information|last1=Nielsen|first1=Michael A.|last2=Chuang|first2=Isaac L.|publisher=Cambridge University Press|year=2010|isbn=978-1-107-00217-3|edition=2nd|location=Cambridge|author-link=Michael A. Nielsen|author-link2=Isaac Chuang|url=https://books.google.com/books?id=-s4DEy7o-a0C}}</ref>{{rp|127}}量子演算法的有趣之處在於它們可能比經典演算法更快地解決一些問題，因為量子演算法利用的量子疊加及量子糾纏可能無法解決在經典計算機上進行有效的模擬（參閱[[量子計算優越性]]）。
使用经典计算机对于[[不可判定问题]]仍然无法使用量子计算机判定。<ref name=nielchuan>{{cite book|title=Quantum Computation and Quantum Information|last1=Nielsen|first1=Michael A.|last2=Chuang|first2=Isaac L.|publisher=Cambridge University Press|year=2010|isbn=978-1-107-00217-3|edition=2nd|location=Cambridge}}</ref>{{rp|127}}量子演算法的有趣之处在于它们可能比经典演算法更快地解決一些问题，因为量子演算法利用的量子疊加及量子糾纏可能无法解決在经典计算机上进行有效的模擬（参閱[[量子计算优越性]]）。


最著名的演算法是用於因式分解的[[蕭爾演算法]]以及用於搜索非結構化數據庫，或無序列表的[[格罗弗算法]]。蕭爾演算法比最著名的經典分解算法（[[普通數域篩選法]]）運行得快得多（幾乎呈指數級）。<ref>{{Cite web|url=https://quantum-computing.ibm.com/docs/iqx/guide/shors-algorithm|title = Shor's algorithm}}</ref>對於相同的任務，格羅弗演算法的運行速度比最好的經典演算法快兩倍，是一種[[線性搜索]]方法。
最著名的演算法是用于因式分解的[[蕭尔演算法]]以及用于搜索非结构化数据库，或无序列表的[[格罗弗算法]]。蕭尔演算法比最著名的经典分解算法（[[普通数域篩选法]]）运行得快得多（几乎呈指数级）。<ref>{{Cite web|url=https://quantum-computing.ibm.com/docs/iqx/guide/shors-algorithm|title = Shor's algorithm}}</ref>对于相同的任务，格罗弗演算法的运行速度比最好的经典演算法快两倍，是一种[[线性搜索]]方法。


== 註釋 ==
== 注释 ==
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== 參閱 ==
== 参閱 ==
* [[量子編程]]
* [[量子编程]]


== 外部連結 ==
== 外部链接 ==
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* The [https://web.archive.org/web/20180429014516/https://math.nist.gov/quantum/zoo/ Quantum Algorithm Zoo]: A comprehensive list of quantum algorithms that provide a speedup over the fastest known classical algorithms.
* The [https://math.nist.gov/quantum/zoo/ Quantum Algorithm Zoo]: A comprehensive list of quantum algorithms that provide a speedup over the fastest known classical algorithms.
* [https://www.cs.umd.edu/~amchilds/qa/ Andrew Childs' lecture notes on quantum algorithms]
* [https://www.cs.umd.edu/~amchilds/qa/ Andrew Childs' lecture notes on quantum algorithms]
* [https://bastion.center/the-quantum-search-algorithm/ The Quantum search algorithm - brute force].
* [https://bastion.center/the-quantum-search-algorithm/ The Quantum search algorithm - brute force].


=== 調查 ===
=== 调查 ===
* {{Cite book | last1 = Smith | first1 = J. | last2 = Mosca | first2 = M. | doi = 10.1007/978-3-540-92910-9_43 | chapter = Algorithms for Quantum Computers | title = Handbook of Natural Computing | pages = 1451 | year = 2012 | isbn = 978-3-540-92909-3 | s2cid = 16565723 }}
* {{Cite book | last1 = Smith | first1 = J. | last2 = Mosca | first2 = M. | doi = 10.1007/978-3-540-92910-9_43 | chapter = Algorithms for Quantum Computers | title = Handbook of Natural Computing | pages = 1451 | year = 2012 | isbn = 978-3-540-92909-3 | s2cid = 16565723 }}
* {{Cite journal | last1 = Childs | first1 = A. M. | last2 = Van Dam | first2 = W. | doi = 10.1103/RevModPhys.82.1 | title = Quantum algorithms for algebraic problems | journal = Reviews of Modern Physics | volume = 82 | pages = 1–52 | year = 2010 | issue = 1 |bibcode = 2010RvMP...82....1C | arxiv = 0812.0380 | s2cid = 119261679 }}
* {{Cite journal | last1 = Childs | first1 = A. M. | last2 = Van Dam | first2 = W. | doi = 10.1103/RevModPhys.82.1 | title = Quantum algorithms for algebraic problems | journal = Reviews of Modern Physics | volume = 82 | pages = 1–52 | year = 2010 | issue = 1 |bibcode = 2010RvMP...82....1C | arxiv = 0812.0380 | s2cid = 119261679 }}
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