基本概念 1、量子
量子是能表現出某物質或物理量特點的最小單元，很多人可能不明白這句話是哪些意思，簡單的說不論是原子，質子，分子都可以叫量子。
地磁場最小粒子是光子，并且光子是有規律的進行著某種變化，所以我們可以把光子稱之為地磁場的量子。
2、量子態
量子態就是量子狀態，即微觀粒子所可能具有的狀態——能量狀態。原子中的電子具有基態狀態，即是說這種電子的能量是量子化的，電子只可能具有某條基態所對應的能量。晶體的電子具有能帶狀態，即是說這種電子的能量也是量子化的，但電子只可能具有某個能帶中的某條基態所對應的能量。
好比在一個寢室中有許多座位，某個中學生可以去搶占某個座位，某個座位也可以空著。這里的座位就相當于量子態量子物理學是什么概念，學生就相當于微觀粒子。
3、態疊加與坍縮、量子糾纏
量子力學最神秘的3個謎團就是態疊加與坍縮、單體態疊加與量子糾纏。
3.1 態疊加與坍縮，量子力學離不開意識，意識是量子力學的基礎。
量子力學的第一個怪異現象稱作態疊加原理和坍縮。經過這么多年的唯物主義教育，我們的思維常常是較真的，每當提到一個物體，我們一般覺得這個物體存在的空間位置就是絕對客觀的，是不以人的意志為轉移的。比如舉一個簡單的事例：你的女兒現今家里還是在廣場？按照生活經驗媽媽肯定在這兩個位置中的一個，兩者必居其三。
但把這個問題置于量子力學里就不一樣了，量子力學的思想如同是你的兒子即在家又不在家，即在廣場又不在廣場，你要想知道媽媽到底在哪，就務必要回家瞧瞧或則打一個電話問問。那么這個舉動就是觀察的動作。一旦你觀察了，你媽媽的位置就確定了，家里和廣場必居其三。那么父母這個不確定的狀態就是態疊加，你一觀察狀態確定了，就是量子坍縮。
最早的雙縫實驗證明了光的波粒二象性，在后來科學家們在這個實驗的基礎上繼續進行了單獨粒子的雙縫實驗、量子擦除實驗等越來越精細的實驗，最后居然發覺了一個電子在不被觀測時可以同時通過兩個空隙，但一旦實時觀測以后才會選擇一個空隙通過。
也就是說，電子在沒有被觀測的時侯，也是處于疊加態，就是沒有客觀的確定狀態，但是一旦被觀察，就會坍縮成固定狀態。這就是量子力學很奇特的現象之一態疊加與坍縮。
3.2 單體的疊加態：薛定諤的貓
在1935年，奧地利有一個物理學家叫薛定諤，這個人也是量子力學的創始人之一，他提出的一個思想實驗——薛定諤的貓。那么這個實驗到底是哪些呢？
他大膽地構想：如果把一個活蹦爛跳的兔子置于一個密封的袋子里，事先在袋子里安裝一種特殊裝置，這個裝置就是一個原子核和毒氣觸發系統，原子核有50%的可能性要衰變，一旦原子核衰變，就會發射一個粒子，粒子都會觸發毒氣裝置。
那么我們開始提問了，既然毒氣有50%的可能釋放，貓又在密封的袋子里，那么此時貓是死是活呢？那么這就是一個既死且活的貓。
這個推論與我們一般的思維是嚴重背離的，這個實驗牛就牛在思維的嚴謹性，50%的機率有效規避了人們用概率論的確定性推理。試驗雖然告訴人們，物質的存在的狀態必須要引入觀測，引入意識能夠確定。
3.3多體的疊加態：量子糾纏
母親到底在家還是在廣場，薛定諤的貓到底是死了還是活的，這是同一事物處于疊加的狀態，那么兩個以上事物她們都處于不同狀態的疊加，而且她們之間還存在明晰的關系。那么這些多提的疊加態就是——量子糾纏。
我們繼續用宏觀事物假定微觀粒子，我們可以假定一個中國人買了一雙鞋，這個中國人把一只鞋寄送給了美國的一個人，另一支鞋寄送給了一個俄羅斯人。當然在收到電郵后，美國人和美國人沒有打開寄送時，誰也不知道收到的是雙腳的還是雙腳的。但是只要法國人打開包裹，看見自己的是雙腳時，不用問能夠曉得雙腳的給了美國的人。同理也是這么。
就是說，我們倘若能把同一個量子體系，或者一個顆粒衰變成好多粒子，讓她們分散在宇宙各地，在未施行觀測之前，我們永遠不會曉得也不會在乎那些粒子的狀態，但是一旦你觀測了其中一顆粒子，其他未被觀測的粒子也會頓時調整自己的狀態，與被觀測的粒子狀態相應。
這就是我國科學家潘建偉院士主導的量子隱形傳輸技術——量子保密通信技術的理論根據。眾所周知，2016年我國發射了世界首顆量子衛星——墨子號，墨子號的任務就是進行星地高速量子密鑰分發實驗和在空間尺度進行量子糾纏分發和量子隱形傳態實驗。
量子估算究竟是個哪些鬼？
量子估算 量子計算機怎么工作
量子計算機是基于量子比特的，量子比特按照量子物理學的兩個關鍵原理進行操作：疊加和糾纏。疊加意味著每位量子位可以同時表示一個1和一個0。糾纏意味著疊加的量子比特可以互相關聯，也就是說，一個狀態（無論是1還是0）可以取決于另一個的狀態。利用這兩個原理，量子位可以作為更復雜的開關，使量子計算機的功能可以讓她們解決使用現今計算機無法解決的困局。
量子計算機中類似于比特的單位是量子比特（qubit），相對于比特中儲存的信息只能是“1”和“0”兩種狀態量子物理學是什么概念，量子比特中儲存的信息可能是“1”也可能是“0”，換句話說，就是量子比特里儲存的信息可以既是0，又是1。因此，一個量子比特可以同時表示1和0兩個數，兩個量子比特可以同時表示0、1、2、3四個數，n個量子比特則可以同時表示2N個數，而且隨著n的降低，其表示信息的能力將指數上升，例如，一個250量子比特的存儲器（由250個原子構成）可能儲存的數將達到2250,比現有已知的宇宙中全部原子數量還要多。
由于物理估算可以同時對存儲器中全部的數據進行，因此，量子計算機在施行一次的運算中可以同時對2N個輸入數進行物理運算。其療效相當于傳統計算機重復施行2N次操作，或者采用2^N個不同處理器推行并行操作。而這就是量子計算機為何會這么快的秘密。
量子狀態
量子位必須被原子，離子（電子數目太多或太少的原子），甚至更小的物質（如電子和光子（能量包））所存儲.
本文的儲存載體是光子。
量子如何控制它
利用激光束，電磁場，無線電波和各類其他技術來包含原子和改變它們的狀態 。
例如： 1、用量子點做量子比特 ，它是納米級微小的半導體粒子，其內部可以控制單個電荷載流子，電子和空穴（缺失電子）。 2、通過所謂的離子阱來形成量子比特：你從一個原子中加入或則除去一個電子來形成一個離子，把它穩定在一種激光聚光燈下（所以它被鎖定在一個特別明亮的尾燈里，像一個納米級的小貓唱歌），然后把它轉換成不同的狀態激光脈沖。
