量子计算机()是一类遵守量子热学规律进行高速物理和逻辑运算、存储及处理量子信息的化学装置。当某个装置处理和估算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。
量子计算机的特征主要有运行速率较快、处置信息能力较强、应用范围较广等。与通常计算机比较上去,信息处理量愈多,对于量子计算机施行运算也就更加有利,也就更能确保运算具备精准性。量子计算机的速率能达到一亿亿次。
原理
量子计算机是一种基于量子理论而工作的计算机。追根追溯,是对可逆机的不断探求推动了量子计算机的发展。量子计算机装置遵守量子估算的基本理论,处理和估算的是量子信息,运行的是量子算法。1981年,韩国阿拉贡国家实验室的Paul最早提出了量子估算的基本理论。

1、量子比特
精典计算机信息的基本单元是比特,比特是一种有两个状态的化学系统,用0与1表示。在量子计算机中,基本信息单位是量子比特(qubit),用两个量子态│0>和│1>取代精典比特状态0和1。量子比特相较于比特来说,有着独一无二的存在特征,它以两个逻辑态的叠加态的方式存在,这表示的是两个状态是0和1的相应量子态叠加
2、态叠加原理
现代量子计算机模型的核心技术便是态叠加原理,属于量子热学的一个基本原理。一个体系中,每一种可能的运动形式就被叫做态。在微观体系中,量子的运动状态难以确定量子传输速率,呈现统计性,与宏观体系确定的运动状态相反。量子态就是微观体系的态。
3、量子纠缠
量子纠缠:当两个粒子相互纠缠时,一个粒子的行为会影响另一个粒子的状态,此现象与距离无关,理论上虽然相隔足够远,量子纠缠现象仍然能被测量到。因而,当两粒子中的一个粒子状态发生变化,即此粒子被操作时,另一个粒子的状态也会相应的急剧改变。
4、量子并行原理
量子并行估算是量子计算机才能赶超精典计算机的最引人注目的先进技术。量子计算机以指数方式存储数字,通过将量子位增至300个量子位能够存储比宇宙中所有原子还多的数字,并能同时进行运算。函数估算不通过精典循环方式,可直接通过幺正变换得到量子传输速率,大大减短工作耗损能量,真正实现可逆估算。
