量子计算的发展讲解学习
量子计算入门指南
量子计算入门指南量子计算是一种新兴的计算领域，它利用量子力学的原理，以量子比特（qubits）为基本单位，进行超级并行计算。
与经典计算相比，量子计算有着巨大的潜力，可以解决许多经典计算难以解决的问题。
本文将为您介绍量子计算的基本原理、发展历程以及未来发展趋势。
1. 量子计算的基本原理量子计算的基本原理是基于量子力学的叠加和纠缠原理。
在经典计算中，计算的基本单位是比特（bit），只能表示0或1两种状态，在量子计算中，计算的基本单位是量子比特（qubit），它可以同时处于0和1两种状态，这种叠加的能力使得量子计算具有超级并行的特性。
另外，qubit之间还可以存在纠缠现象，即一个qubit的状态受到其他qubit的影响，这种纠缠性使得量子计算具有更为复杂的计算能力。
2. 量子计算的发展历程量子计算的发展始于20世纪80年代，具有里程碑意义的是1994年彼得·舒尔推导出了“舒尔定理”，揭示了量子计算的基本原理。
随后，量子计算领域取得了一系列的突破，如1996年埃米尔·埃盖国发布了量子纠缠的实验验证，1999年艾南·赫尔斯特等人成功实现了3量子比特的量子计算，开辟了量子计算的实验研究之门。
3. 量子计算的应用领域量子计算具有广泛的应用前景，尤其是在以下领域具有巨大潜力：- 优化问题：量子计算可以通过并行计算方式，快速求解复杂的优化问题，如物流、制造等领域的优化调度问题。
- 量子模拟：通过量子计算模拟复杂分子系统的行为，可以加速新药物的研发过程，提高研发效率。
- 加密通信：量子计算在加密领域有着非常重要的应用，例如量子密钥分发（QKD）可以实现绝对安全的通信。
4. 量子计算的挑战与未来发展趋势虽然量子计算有着巨大的潜力，但也面临着许多挑战。
其中之一是量子比特的稳定性问题，由于量子系统容易受到噪声的干扰，导致计算结果的可靠性下降。
另外，量子计算的实现还需要更好的硬件技术和量子算法的研究。
量子计算机的发展与应用
量子计算机的发展与应用随着科学技术的不断进步，人类对计算机的需求也在不断增长。
与传统计算机相比，量子计算机作为一种新型的计算机模式，具有更高的计算速度和更强的计算能力。
本文将探讨量子计算机的发展历程以及其在各个领域中的应用。
一、量子计算机的发展历程量子计算机的概念最早由物理学家理查德·费曼于1982年提出，但直到20世纪90年代初才开始引起学术界的广泛关注。
最早的量子计算机实验设备出现在1998年，在随后的几年中，研究人员们陆续提出了一系列量子计算机的理论和算法，并逐渐实现了一些基本的量子计算操作。
然而，由于量子计算机的研究受限于量子态的不稳定性和纠缠现象的难以控制等因素，其实际应用一度受到了很大的限制。
直到近年来，随着量子信息科学的发展和量子技术的突破，量子计算机的发展迎来了新的机遇。
二、量子计算机的应用领域1.密码学与安全通信量子计算机的出现对传统密码学提出了巨大的挑战，但同时也为密码学的发展带来了新的机遇。
量子通信作为一种安全的通信方式，能够有效抵御黑客的攻击。
在量子通信中，量子态的传输可以实现信息的安全传递，保护用户的隐私。
2.优化问题与最优化量子计算机在优化问题和最优化算法方面具有巨大的优势。
例如，在运输领域，量子计算机可以通过优化路线规划和资源分配，提高运输效率，减少能源消耗。
此外，在金融行业中，量子计算机可以通过优化投资组合和风险管理，提供更精确的预测和决策支持。
3.材料科学与药物研发量子计算机在材料科学和药物研发领域的应用前景广阔。
通过模拟分子的行为和结构，量子计算机可以加速新材料的发现和性能预测，为材料科学的发展提供有力支持。
此外，在药物研发中，量子计算机可以模拟药物分子和蛋白质的相互作用，加快新药的研制速度。
4.人工智能与机器学习量子计算机在人工智能和机器学习领域具有巨大的潜力。
其高速的并行计算能力可以加速复杂算法的训练和优化过程，提升机器学习模型的性能。
量子机器学习已经成为当前研究的热点之一，并在某些领域取得了重要的突破。
量子计算技术发展历史概述
量子计算技术发展历史概述量子计算技术是指利用量子力学原理设计和实现的计算机技术，与传统的经典计算机技术相比，具有更高的计算速度和更强的处理能力。
本文将对量子计算技术发展的历史进行概述。
一、量子计算技术的诞生量子计算技术的诞生可以追溯到20世纪80年代，当时量子力学的研究取得突破性进展。
1982年，物理学家Richard Feynman提出了量子计算的概念，他认为用传统计算机模拟量子系统是极其困难的，而量子计算机则可以高效地模拟量子系统。
这一概念为后来的量子计算技术发展奠定了基础。
二、里程碑事件：量子纠缠和量子比特随后，量子计算技术在实践中取得了重大突破。
1995年，学者们首次实现了量子纠缠，在两个粒子之间建立了一种看似超光速的连接，这为量子计算机的实现提供了基础。
1998年，IBM实验室的Isaac Chuang等人成功实现了用两个量子比特构建的量子计算机，这是量子计算技术发展中的重大里程碑事件。
三、量子计算机实际应用的探索随着量子计算技术的逐渐成熟，人们开始探索其实际应用。
2001年，加拿大的D-Wave系统公司在加拿大政府的支持下，成功研发出了世界上第一台商用量子计算机，实现了量子计算技术的商业化。
此后，量子计算技术的应用范围不断扩大，包括密码学、优化问题求解、模拟物理系统等。
例如，量子计算机可以破解目前传统加密体系所依赖的大数分解难题，对网络安全领域产生了重大影响。
四、量子计算技术的挑战与展望尽管量子计算技术在理论和实践中取得了重要进展，但其仍面临着一些挑战。
首先，量子计算机的制造和维护仍然非常复杂，需要极低的工作温度、稳定的量子比特等条件。
其次，目前的量子计算机规模有限，无法处理大规模问题。
此外，量子计算技术的商业化仍需要时间，成本也是一个重要考虑因素。
然而，尽管面临挑战，人们对量子计算技术的发展前景持乐观态度。
随着技术的进步和不断的研究投入，相信量子计算技术将进一步发展成熟，为解决一系列传统计算机无法有效解决的问题提供新的方法和思路。
量子计算的基本原理和发展历程
量子计算的基本原理和发展历程量子计算是一种基于量子力学的计算方式，与经典计算不同，它利用了量子叠加和纠缠等奇妙的性质来进行计算。
随着人们对量子科学的不断深入研究，量子计算也逐渐走向了应用的阶段。
本文将介绍量子计算的基本原理和发展历程。
一、量子计算的基本原理量子计算的基本原理是量子叠加和纠缠。
量子叠加是指一个量子系统可以同时处于多个状态之中，每个状态的权重由它们的相干幅确定。
例如，一个量子比特可以处于0和1两种状态的叠加中，表示为|0⟩+|1⟩。
而纠缠是指两个或多个量子系统之间的关联性，即它们的状态不能单独描述，只能作为一个整体来描述。
例如，两个量子比特纠缠在一起的状态可以表示为(|00⟩+|11⟩)/√2。
量子叠加和纠缠是量子计算的基础，它们使得量子计算机能够在指数级别上处理信息。
二、量子计算的发展历程量子计算的发展历程可以追溯到上世纪80年代。
1982年，理论物理学家Richard Feynman提出了量子计算的想法，他认为量子计算机可以模拟量子系统，从而解决经典计算机无法解决的问题。
然而，当时量子计算技术还没有成熟，需要等待更多的研究来发展。
1994年，物理学家Peter Shor提出了一个重要的量子算法——Shor算法，该算法能够在指数级别上解决质因数分解的问题。
这个算法彻底地颠覆了人们对计算机复杂度界限的认识，引起了广泛的关注和研究。
此后，量子计算开始进入了实验验证阶段。
1996年，IBM完成了第一个用4个量子比特的量子计算机的实验。
此后，量子计算技术逐渐得到了发展，越来越多的科学家开始研究量子计算的各种应用。
2001年，IBM的研究人员成功地用几个量子比特模拟了一个分子的行为，表明了量子计算在化学和材料科学中的潜力。
2016年，Google在其量子计算机上实现了一个能够产生随机数的算法。
该算法利用了量子比特的纠缠性质，可以在短时间内生成大量的随机数。
这项技术对于密码学和加密有着重要的意义。
量子计算机的发展和应用
量子计算机的发展和应用随着科技的不断进步，各种新兴技术层出不穷。
其中，量子计算机一直备受关注，被认为是未来计算科学的发展方向。
量子计算机具有传统计算机所不具备的特殊性质，如并行计算能力、量子随机性和量子干涉现象等。
这些性质使得量子计算机在某些特定应用场景下有着超越经典计算机的能力。
本文将探讨量子计算机的发展历程及其应用前景。
一、量子计算机的发展历程量子计算机的概念最早由物理学家Richard Feynman在1982年提出。
随着量子力学和信息学的不断发展，量子计算机的理论基础逐渐完善。
最早的量子计算机模型是由加拿大物理学家Peter Shor在1994年提出的用于分解大质数的Shor算法，这一算法使得量子计算机有了建设性的应用场景。
1998年，IBM等公司开始制造小型量子计算机硬件。
2016年，加拿大公司D-Wave推出了史上第一台商用量子计算机D-Wave 2000Q。
目前，包括IBM、Google、Intel等在内的多家公司，以及包括哈佛大学、麻省理工学院、加州理工学院等在内的多所高校都在不断进行量子计算的研究。
二、量子计算机的应用前景目前，量子计算机的应用场景主要集中在化学模拟、优化问题和加密通信等方面。
1.化学模拟传统计算机在解决复杂的化学问题上往往会遇到计算资源不足的问题。
而量子计算机能够通过量子随机性和量子干涉现象来模拟原子和分子间的相互作用，从而更加精准地计算出化学反应的结果。
量子计算机对于新型材料的发现、药物设计、以及研究大规模的生物分子等领域都有着巨大的应用潜力。
2.优化问题传统计算机在解决NP问题上存在指数级的复杂度，往往需要耗费巨大的时间和计算资源。
而量子计算机能够通过量子随机性和并行计算能力来解决这些NP问题。
量子计算机对于交通、物流、金融等领域的优化问题有着巨大的应用潜力。
3.加密通信量子计算机对于加密通信领域的应用前景也备受关注。
传统的加密方式是基于大质数分解问题的，然而Shor算法却能够在量子计算机上迅速解决该问题。
量子计算机课件(精)
速发展。
02
量子计算机在金融领域的应用
量子计算机的高效计算能力将有助于金融领域进行更准确的投资和风险
管理。
03
量子计算机在人工智能领域的应用
量子计算机可以加速机器学习等人工智能算法的训练过程，推动人工智
能的进一步发展。
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THANKS
现有量子计算机平台介绍
离子阱量子计算机
利用离子在磁场中的能级 结构来实现量子比特。
光子量子计算机
利用光子的偏振或路径来 制备量子比特。
超导量子计算机
利用超导材料中的约瑟夫 森效应来制备量子比特。
拓扑量子计算机
利用拓扑材料的特性来实 现量子比特。
量子计算机的应用场景
因子分解
利用Shor算法对大数进行因子分
• 基本思想：利用量子并行性和量子干涉的特性，Grover算法通过构建一个“量子叠加态”，使得每个数据库中 的项都在同一个量子位上同时处于“存在”和“不存在”的状态，从而实现对数据库的高效搜索。
• 算法步骤：Grover算法主要包括两个步骤，一是构建“量子叠加态”；二是通过一系列的量子干涉和测量操作 ，将目标项从数据库中筛选出来。
量子比特的稳定性
量子比特极易受到环境噪声和干扰，导致 计算过程中出现误差。
量子纠缠的控制
对多个量子比特进行精确的纠缠控制是实 现量子计算的难点之一。
量子门的设计
量子门是实现量子计算的基础，设计具有 高保真度和可扩展性的量子门是关键。
量子纠错的实现
由于量子比特的脆弱性，计算过程中可能 会出现错误，因此需要进行错误纠正。
基本思想
利用量子计算机的并行性和干涉特性，量子模拟 算法可以高效地模拟自然界的物理现象和化学反 应。
量子计算原理及实现方法讲解
量子计算原理及实现方法讲解量子计算是在量子力学的基础上发展起来的一种全新的计算方式。
传统的计算机是以比特（bit）作为基本单元进行信息存储和处理，而量子计算机则是以量子位（qubit）作为基本单元。
量子位具有超乎经典比特的特殊特性，如叠加态和纠缠态，这使得量子计算拥有远超经典计算机的计算能力。
本文将针对量子计算的原理和实现方法进行详细讲解。
一、量子计算的原理1. 量子叠加态：量子位的一个关键特性是可以同时处于多个状态的叠加态。
经典比特只能表示0或1的状态，而量子位可以同时表示0和1，即处于叠加态。
这种叠加态可以使得量子计算机并行计算，从而提升计算速度。
2. 量子纠缠态：另一个关键特性是量子位之间的纠缠。
当两个或更多的量子位纠缠在一起时，它们之间的状态变得相互依赖，改变其中一个量子位的状态会立即影响其他量子位的状态。
这种纠缠态可以用于量子通信和量子密钥分发。
3. 量子门：量子计算使用量子门来操作量子位，实现量子比特之间的相互作用。
常用的量子门包括Hadamard门、CNOT门和门等。
量子门可以实现叠加态和纠缠态的产生、逻辑门的实现等，是量子计算的基础。
4. 量子测量：量子测量是量子计算的最后一步，用于将量子位的信息转化为经典比特的信息。
量子测量会导致量子位的态坍缩，即从叠加态中选择一个确定的状态，这个状态会根据测量结果的概率分布确定。
二、量子计算的实现方法1. 线性光量子计算：线性光量子计算是利用光子来实现量子计算的方法。
光子是量子力学的载体，具有较强的干扰、传输和操控能力。
线性光量子计算的主要器件包括光源、干涉器、激光器、光学调制器等。
2. 离子阱量子计算：离子阱量子计算是利用离子在特定电场中相互作用来实现量子计算的方法。
离子在离子阱中受到束缚，可以通过激光操控，形成纠缠态和逻辑门。
离子阱量子计算依赖于高精度的离子控制和激光器等设备。
3. 超导量子计算：超导量子计算是使用超导体中的量子位来实现量子计算的方法。
量子计算机发展历史概述
量子计算机发展历史概述量子计算机是一种基于量子力学原理的高级计算机，具有巨大的计算能力和潜力。
本文将概述量子计算机的发展历史，从早期的理论研究到最新的实践应用。
1. 量子计算理论的诞生量子计算理论的起源可以追溯到20世纪80年代初，当时诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼首次提出了利用量子力学原理进行计算的想法。
他认识到，传统的计算机在处理某些复杂问题时会遭遇困难，而量子计算机可以通过处理量子叠加和纠缠的方式，提供更高效的计算能力。
2. 理论发展的里程碑随着量子计算理论的进一步研究，一些重大的突破和里程碑被逐渐实现。
1985年，物理学家大卫·迈尔斯首次提出了量子门这一概念，为量子计算机的设计提供了重要思路。
1994年，物理学家彼得·肖尔提出了经典计算机无法模拟的量子态的概念，进一步证明了量子计算机的优越性。
3. 实验验证的进展尽管量子计算机的理论框架已逐渐确立，但要将其落地为实际计算机系统仍然面临着巨大的挑战。
为了验证理论的正确性，物理学家们进行了一系列实验。
1996年，加利福尼亚大学的科学家实现了首个使用核磁共振技术进行的量子计算实验。
此后，通过不断改进实验装置和设计思路，科学家们逐渐实现了更加稳定和可控的量子比特。
4. 商业化进程的加快近年来，随着量子计算机技术的不断成熟，一些大型科技公司开始投入大量资源进行相关研究和开发。
谷歌、微软、IBM等公司纷纷推出了自己的量子计算机平台，并与学术界合作进行实验和应用开发。
这些努力将量子计算机的商业化进程加快，并为其未来的发展奠定了基础。
5. 实际应用领域的拓展除了在计算领域的潜在应用之外，量子计算机还具有广泛的实际应用前景。
例如，在材料科学领域，量子计算机可以加速新材料的发现和设计；在药物研发领域，量子计算机可以模拟分子结构和相互作用；在密码学领域，量子计算机可以破解当前的加密算法。
随着技术的进步，这些应用领域的拓展将进一步推动量子计算机的发展和普及。
量子计算技术的发展和应用
量子计算技术的发展和应用随着科学技术的不断发展，人们对于计算技术的需求也越来越高，传统的计算机已经难以满足人们的需要。
因此，量子计算技术应运而生。
量子计算技术是一种基于量子力学原理的计算方式，与传统计算机相比，它具有更强的计算能力和更高的效率。
本文将从量子计算技术的基本原理、技术发展历程、应用前景等方面进行探讨。
一、基本原理量子力学是一种描述自然界微观物理现象的理论，它描绘的是微观粒子的运动状态。
量子计算机的基本理论就是利用量子力学原理，通过量子比特和量子门，对量子态进行操作，实现计算。
量子比特是量子计算机的基本要素，它与传统计算机的比特不同。
传统计算机的比特只有两种状态，即0和1，而量子比特则呈现出量子叠加态，其状态可以同时表现出0和1，这意味着量子计算机具备在同一时间内处理多个计算任务的能力。
量子门是量子计算机的基本操作单元，相当于传统计算机的逻辑门，在量子力学的描述下，它可以对多个量子状体进行相互作用实现计算操作。
这种相互作用方式与传统计算机的逻辑运算方式不同，量子计算机在操作过程中会产生叠加态和纠缠态等非经典特性，这也是量子计算机能够实现高效计算的重要原因之一。
二、技术发展历程量子计算技术的研究始于上世纪80年代，自那时起，科学家们开始探索利用量子力学原理进行计算的可能性。
在接下来的20年里，科研人员逐渐发现了量子计算技术的局限性和技术难点。
其中最主要的就是量子比特的制备和保持时间短，以及量子门的实现难度大等问题。
随着科学技术的不断进步，量子计算技术愈加成熟。
2001年，IBM联合加州大学圣巴巴拉分校成功实现了13量子比特的量子计算机；2010年，加拿大D-Wave公司推出了世界上第一台商用量子计算机；2016年，中国科学家在实验中成功实现了10个量子比特的量子运算。
过去几年，世界各国纷纷加强对于量子计算技术的投入和研究，不断探索更多潜在的应用领域，这为量子计算技术的发展带来了巨大的机遇。
介绍量子计算技术的现状及未来发展趋势
介绍量子计算技术的现状及未来发展趋势一、量子计算技术的现状1. 量子计算概述量子计算是利用量子力学中的量子位和量子态进行运算的一种计算技术。
量子位可以同时处于多个状态，这种特性被称为叠加态；量子态可以同时具有多个值，这种特性被称为量子并存。
这些特性使得量子计算机能够进行一些经典计算机无法完成的任务，如因式分解大质数和模拟量子体系等。
2. 量子计算机的发展史量子计算机的核心是量子比特或量子位，它是量子计算机中的最小信息单位。
早在20世纪初，量子力学理论的建立就引发了科学家们对量子计算机的探索。
20世纪80年代，理论学家们提出了量子计算的概念，并实现了一些原型机。
到了90年代，实验学家开始在实验室中构建更加成熟的量子计算机原型。
今天，量子计算机的发展正在成为一个日渐成熟的领域。
3.量子计算机的现状目前，量子计算机距离实际操作还存在一些困难。
这些困难主要包括以下几方面：（1）量子位的可控性传统计算机使用的是二进制表示信息的方式，但是，量子计算机使用的是“叠加”态来表示信息。
叠加态是由一种量子力学中的量子比特产生的，它可以同时处于多个状态。
这些状态不是类似“0”和“1”之类的数值关系，而是互不干扰的，且是相互独立的。
因此，在操作量子位时，需要掌握一定的量子物理知识和技术。
（2）量子纠缠量子纠缠是量子计算机的重要特性。
它使得在量子位之间的信息交换变得更加高效和快速。
但是，量子纠缠也使得量子位之间的交互变得更加复杂和困难。
为了能够利用量子比特实现量子计算机，我们需要掌握一些量子纠缠的知识和技术，以便更好地利用这种特性。
（3）环境噪声对于传统的计算机，环境噪声并不会对计算机的操作造成重大影响。
但是，对于量子计算机来说，环境噪声可能会导致比特之间的相互作用变得更加复杂和难以解决。
因此，量子计算机需要设计一种环境噪声抵消技术，以保证其操作的准确性和稳定性。
二、量子计算技术的未来发展趋势1. 量子计算机的发展目前，量子计算机依然处于发展初期。
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量子计算的发展
量子计算的发展
摘要：量子计算是量子力学的新进展,它是一种和传统的计算方式迥然不同的新型计算.其概念是全新的,它将使计算技术进入一种前所未有的新境界。
对于某些问题,量子计算机可以达到常规计算机不能达到的解题速度.量子计算机可以解决常规计算机不能解决的某些问题量子计算由于其强大的并行计算能力和可以有效的模拟量子行为的能力而日益受到人们的关注。
本文介绍了量子计算的含义及其基本原理，以及对于未来量子计算的发展前景。
关键词：量子计算；量子计算机；量子位
目录
引言 (4)
1基本概念 (4)
1.1量子计算 (4)
1.2量子计算机 (4)
1.3量子位 (5)
2.量子计算的原理 (6)
2.1量子叠加性 (6)
2.2量子纠缠 (7)
3.量子计算的发展 (7)
3.1中期发展 (7)
3.2发展前景 (8)
量子计算的发展
引言
自MaxPlanck在1900年提出量子假说以来,量子力学给人类生活带来翻天覆地的变化,改变了经典物理学对世界的认知方式。
量子计算和量子计算机概念起源于著名物理学家Feynman，是他在1982年研究用经典计算机模拟量子力学系统时提出的。
1985年Deutsch提出第一个量子计算模型即图灵机，量子计算才开始具备了数学的基本型式。
由此,量子计算迅速吸引了全世界研究者的注意并成为一门具有巨大潜力的新学科。
1. 基本概念
1.1量子计算
量子计算是应用量子力学原理来进行有效计算的新颖计算模式,它利用量子叠加性、纠缠性和量子的相干性实现量子的并行计算。
量子计算从本质上改变了传统的计算理念。
1.2.量子计算机
量子计算机是实现量子计算的机器。
作为其核心器件的量子计算机是个由许许多多量子处理器构成的多体量子体系,每个量子处理器是个两态量子系统。
基于量子叠加性原理,采用合适量子算法可以加快某些函数的运算速度,如Shor
量子并行算法可以将“大数因子分解”这个电子计算机上指数复杂度的难题变成
多项复杂度的“易解”问题,从而可攻破现有广泛使用的公钥RSA等体系。
由于量子计算机依赖于量子力学规律处理信息，所以它有着经典计算机永远不可逾越的巨大优势。
量子计算机不但可以提供更多的比特以及更高的时钟速度，它还提供了一种基于量子原理的算法的全新计算方法。
量子计算机要实现量子计算需满足以下的要求：
1.量子比特要有足够长的相干时间。
事实上,外部环境不可避免地破坏着量子计算机的量子相干性,使之自发地向经典的概率计算机演化,这将导致量子计算失去其可靠性,甚至完全无法运作。
2.具备有完备的普适幺正操作能力。
任何高维幺正操作均可分解成一系列低维操作来实现,最基本的幺正操作单元称为普适门。
最简单的普适逻辑门的集合是单比特的任意幺正旋转和两比特的受控非操作。
量子计算机应能对任意量子比特精确地实施这些基本操作。
3.具备有初态制备能力。
因为任何量子计算的出发点都是从纯态开始,所以,我们要有给量子计算机归零的能力。
不失一般性,在计算开始时,我们让所有的逻辑量子比特都置为|0〉。
4.必须有能力对量子计算机终态实施有效的量子测量,以提取最终输出值。
这时,量子的信息转变为经典的信息,因为人是生活在经典世界中的,而量子计算的最终目的是服务于经典世界中的人。
量子操作的性质：作为量子系统,量子计算机将在系统哈密顿量支配下按照薛定谔方程演化。
为执行量子计算,必须要能精确地控制系统的哈密顿量,以完成普适完备幺正操作中的任一种操作。
1.3量子位
作，就相当于对经典计算机的2n次操作。
这种计算效果就是所谓的量子并行计算。
因此，用量子态代替经典态的量子并行计算，可以达到经典计算机不可比拟的运算速度和信息处理功能。
意即量子计算机可以节省大量的运算资源。
量子态具有不可克隆性,而且量子叠加态在测量时出现坍缩,如果将这些特性用于通信,则可完全避免窃听.所以,量子信息技术非常适合于保密通信[77, 78].已经通过光纤实现了48公里的密码通信.
3.量子计算的发展
3.1中期发展
1994年，贝尔实验室的应用数学家P. Shor指出，相对于传统电子计算器，利用量子计算可以在更短的时间内将一个很大的整数分解成质因子的乘积。
这个结论开启量子计算的一个新阶段:有别于传统计算法则的量子算法确实有其实用性。
自此之后，新的量子算法陆续的被提出来，而物理学家接下来所面临的重要的课题之一，就是如何去建造一部真正的量子计算器，来执行这些量子算法。
许多量子系统都曾被点名做为量子计算器的基础架构，例如光子的偏振、空腔量子电动力学、离子阱以及核磁共振等等。
3.2发展前景
量子计算发挥作用的前提是量子计算的物理实现,即量子计算机的构建。
虽然量子计算机的实现原则上已没有不可逾越的障碍,但技术上的实现却遇到严重的困难。
无论是量子并行计算还是量子模拟计算,本质上都是利用了量子相干性,但在实际系统中量子相干性很难保持。
此外,量子的纠缠状态也很容易崩溃,且粒子数目越多,实现纠缠状态就越困难。
要制造出实用的量子计算机,就必须使更多的粒子实现纠缠状态。
在目前量子计算机还未进入实际应用的情况下,量子计算
的研究重点包括:计算的物理实现：提高量子体系中相干操控的能力,实现更多的量子纠缠状态；研究新的量子算法：目前还有很多经典算法无法解决的难题,研究新的能解决这些难题的量子算法是一个重要方向；增强现有量子算法的实用性和扩展现有量子算法的应用范围。
目前摆在科学工作者面前的主要任务是提高在具有可扩展的量子体系当中相干操控的能力。
参考文献：
［1］夏培肃.量子计算［J］.计算机研究与发展,2001,38(10),1167-1168. ［2］周正威,黄运锋,张永生等.量子计算的研究进展,2005,25(4),370-371.。