量子计算机

量子计算机是一种如何构建计算机的模型。其理念是量子计算机可以利用量子力学中的某些现象，如叠加和纠缠，对数据进行操作。量子计算背后的基本原理是，可以利用量子特性来表示数据，并对数据进行运算。一个理论模型是量子图灵机，也被称为通用量子计算机。

量子计算的概念还很新。已经做了一些实验。在这些中，对qubits（量子比特）进行了极少量的运算。实践和理论研究都继续受到关注，许多国家政府和军事资助机构支持量子计算研究，开发民用和军用的量子计算机，如密码分析。

今天的计算机，被称为"经典"计算机，以二进制存储信息；每个位子要么开要么关。量子计算使用的是夸比特，它除了可能是开或关之外，还可以既开又关，这是一种描述叠加的方式，直到进行测量。普通计算机上一段数据的状态是确定的，但量子计算使用的是概率。只有非常简单的量子计算机被制造出来，尽管更大的设计已经被发明出来。量子计算使用的是一种特殊的物理学，量子物理学。

如果大规模的量子计算机能够被制造出来，那么它们将能够比目前存在的任何计算机（如肖尔算法）更快地解决一些问题。量子计算机不同于其他计算机，如DNA计算机和基于晶体管的传统计算机。一些计算架构，如光学计算机可能使用电磁波的经典叠加。如果没有纠缠等量子力学资源，人们认为与经典计算机相比，不可能有指数级的优势。量子计算机不能执行经典计算机理论上无法计算的功能，换句话说，它们不会改变丘奇-图灵论文。不过，它们将能够更快速、更高效地完成许多事情。