周哥教IT-量子计算简明教程
物理学领域，科学家把微观世界中的所有的微观粒子，比如光子、电子、中子、原子、甚至
分子等都可以称为量子。根据量子力学理论，量子具有很多宏观世界无法解释的特性，包括：
叠加性，量子纠缠，不可克隆，波粒二象性，相干性等。
如果我们用量子力学中光子的两个极化状态，或电子的两个自旋状态，或原子的基态和激发
态来实现信息中的 0 与 1，这样的比特称为量子比特，用量子比特来存储和处理信息，则称
为量子计算。
基于量子的量子态叠加及相干性可以实现量子计算；基于量子态纠缠和不可克隆性可以实现
量子通信。
量子计算(quantum computation) 的概念最早由阿岗国家实验室的P. Benioff于80年代初期提
出，他提出二能阶的量子系统（只有两个能级，可以分别表示 0 和 1）可以用来仿真数字计
算；
1981 年，理查德·费曼(Richard Phillips Feynman)于麻省理工学院举行的 First Conference on
Physics of Computation 中给了一场演讲，勾勒出以量子现象实现计算的愿景。 Feynman 指
出用经典计算机模拟量子力学系统存在本质的困难，当量子系统规模较大时所需的计算代价
将会呈指数上升。 他提出构造基于量子力学原理的计算机以克服那些困难。
1985 年，牛津大学的 D. Deutsch 提出量子图灵机（quantum Turing machine）的概念，量子
计算开始具备了数学的理论基础。
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