奥维尔量子计算机发布视频，介绍原理，思路和实现
奥维尔量子计算机发布视频，介绍原理，思路和实现
奥维尔量子计算机已发布视频，介绍了此计算机的原理，思路和实现。这是一个探索式项目，欢迎大家的反馈。
视频请见：https://www.bilibili.com/video/BV1LG41117uf/
项目地址：https://gitee.com/jerryshensjf/Orville
奥维尔号量子计算机
简介
采用扩展的量子二进制算法。在经典计算机上实现量子计算机。我们的景愿是在个人计算机上实现量子霸权。 此计算机的字长是64位，等效数据位为32位字长的量子计算机。我们采用量子扩展二进制，共有４个字符:0,1,Q,P可以进行经典和量子算法。我们将在汇编层实现字符界面的量子计算机。
可能性
除了量子计算，还存在其他的超级并行计算的可能性。比如说人脑，说人脑拥有量子计算能力是可笑的。但是人脑也有类似于量子计算机的超级并行能力。这说明，迈向超级并行的道路并非一条。我们的想法是在经典计算机通过模拟量子算法得到超级并行能力，也可能比真正的量子计算机差一个层级，但是优越于经典计算机。考虑到经典计算机的低成本，即便如此也是值得追求的。
项目图片：奥维尔号
文档，更新中
已完成的功能
现在已支持运行量子汇编语言脚本Quantum Assembly（.qa）和加载数据文件（.data）功能，支持各种赋值语言， 例如:
let a = monkeyTest.monkeyWord let b = halfProject a show b
更多功能请见Core的源码和示例的脚本文件。
开发版中的Core和Shell已可以使用。
目前支持如下的命令
设置提示符
setPrompt Star Trek:>
重置提示符
resetPrompt
编码word
codeWord 0xffffffff
生成随机字
monkeyTest.monkeyWord
生成随机窄字
monkeyTest.monkeyNarrowWord
编码字符串
code 0x11
code 0x1111111111
退出
quit
各种 赋值语言
let a = b 等等
运行脚本
run scripts/sample1.qa
run scripts/QARobot.qa
加载文本数据
let c = loadData scripts/sampleData1.data
和各种经典与量子算法
启动Core即可启动奥维尔号。
操作流程【想定】
奥维尔号支持2种数据
字Word 64位扩展二进制，其实字宽为32位，每位扩展二进制占两位
窄字NarrowWord 32位二进制
奥维尔号载入数据采用窄字。
运算时将窄字codeWord成字
字可以进行量子运算
运算结果经过投影成为字的数组
运算结果字的数组会逐一进行验证，通过验证的即为结果
运算结果的字不可以包含Q和P
随后这些结果会decode成为窄字数组，即为最终的结果
加量子与消量子
在奥维尔号的运算中Q在投影操作中会被分支为０和１
所以结果中Q越多，结果膨胀的厉害。
这里引入加量子与消量子概念
加量子：运算结果中使Q增多的运算，可能是和Q运算或者是量子进位。
消量子：运算中使Q减少的运算，主要有如下两种
and 0
Q and 0 = 0
or 1
Q or 1 = 1
近期计划
实现Shell
实现Core
实现最基础的功能
使计算机可以测试
界面想定
Orville:> cod var a = 'myTest'
Orville:> a = XXXX
Oraville:> binShow a
Orville:> a = '0b11011101'
基本字符及其含义
0 经典0
1 经典1
Q 量子纠缠态
P 投影动作，会把纠缠态度分解成经典0或者1,对经典状态没有影响。
在编码时，这４个字会被编码为00,01,10和11
相关运算
Code 将经典字符串编码成量子扩展字符串
Decode 将量子扩展字符串中符合经典要求的字串解码为经典字符串
Project 投影运算，即加上32位宽的P
经典运算，经典字符串使用的经典运算
qAdd 量子扩展加法，为两个64位扩展字符串的运算，结果是一个64位扩展量子字符串，经投影运算，可以得到结果。
qShow 显示一个量子扩展字面量，使用0,1,Q,P
qBinShow 显示量子扩展字符串的二进制编码64位宽
qHexShow 使用16进制显示量子扩展字符串，为16位字符串
量子扩展加法规则
不考虑量子进位字符串 qBitAdd
0+0 = 0
0+1 = 1
0+Q = Q
0+P = 0
1+0 = 1
1+1 = 10
1+Q = Q
1+P = 1
Q+0 = Q
Q+1 = Q
Q+Q = Q
Q+P = (0)(1)
P+0 = 0
P+1 = 1
P+Q = (0)(1)
P+P = P
考虑量子进位 qAdd
0+0 = 0
0+1 = 1
0+Q = Q
0+P = 0
1+0 = 1
1+1 = 10
1+Q = QQ
1+P = 1
Q+0 = Q
Q+1 = LL (10或01 量子纠缠态）
Q+Q = LL (10或01 量子纠缠态）
Q+P = (0)(1)
P+0 = 0
P+1 = 1
P+Q = (0)(1)
P+P = P
量子扩展位运算规则
qAnd
0 qAnd 0 = 0
0 qAnd 1 = 0
0 qAnd Q = 0
0 qAnd P = 0
1 qAnd 0 = 0
1 qAnd 1 = 1
1 qAnd Q = Q
1 qAnd P = 1
Q qAnd 0 = 0
Q qAnd 1 = Q
Q qAnd Q = Q
Q qAnd P = (0)(1)
P qAnd 0 = 0
P qAnd 1 = 1
P qAnd Q = (0)(1)
P qAnd P = P
qOr
0 qOr 0 = 0
0 qOr 1 = 1
0 qOr Q = Q
0 qOr P = 0
1 qOr 0 = 1
1 qOr 1 = 1
1 qOr Q = 1
1 qOr P = 1
Q qOr 0 = Q
Q qOr 1 = 1
Q qOr Q = Q
Q qOr P = (0)(1)
P qOr 0 = 0
P qOr 1 = 1
P qOr Q = (0)(1)
P qOr P = P
qNot
qNot 0 = 1
qNot 1 = 0
qNot Q = Q
qNot P = P
Project
0 Project 0
1 Project 1
Q Project (0)(1)
P project P 、 对字的投影将Q分支，对P的替换需指定0或1
halfProject
对字的半投影将Q分支，而P保持为P
标准测试案例
量子汇编的示例程序放在scripts目录下。
使用扫雷游戏做为通用程序的标准测试案例。见 https://gitee.com/jerryshensjf/JMine
使用路径搜索算法作为NP问题标准测试床。见本站附件。
