20世紀60年代以來，由于摩爾定理的影響，計算機的力量仍然呈指數級下降，同時容積顯得更小，但這個過程正式達到數學極限，芯片的制程的一旦達到1納米以后，再出來就是原子級別的了，而且原子級別的晶體好使現今制造工藝根本沒法生產，于是就有了量子計算機概念的出現。
哪些是量子計算機？我們必須弄清楚一些計算機的基礎知識，簡而言之，計算機是由特別簡單的基本器件組成，完成一件最簡單的事情，例如表示數據，處理數據，控制數據。計算機芯片則是這一系列運算的腦部，晶體管是計算機中數據處理器最簡單的方式，從功能上來說，它基本上是一種開關，它可以制止或容許信息的通過。
這種信息就是數據，我們稱之為比特（BIT)。比特是一種有兩個狀態的化學系統，用0與1表示，晶體管結合在一起就產生邏輯門，邏輯門可以執行或，與，非，或非，與非，等邏輯運算的電路，怎么對這種術語不是太了解，可以百度一下，也就相當于可以，不可以，似乎可以，似乎不可以的意思。
任何復雜的邏輯電路都可以由這種邏輯門組成，你可以把晶體管只是能回答基本的加減乘除的物理問題，但當她們數目達到一定規模，她們只須要進行基本運算，能夠完成任何類型的復雜運算。晶體管只是一個電子開關，可以容許電子向一個方向聯通。明天晶體管的典型規格是14納米和7納米，比紅細胞還小500-1000倍，當晶體管縮小到只有幾個原子這么大時，電子可能只是通過一個稱作量子隧穿的過程，將自己轉移到通道的另一邊，在量子領域傳統的計算機就不再有意義了。
數學學的工作方法與我們習慣的可預測的方法大不相同，我們的技術進步正接近一個真正的數學障礙。為了解決這個問題，科學家們正企圖借助這種不尋常的量子特點建造量子計算機，在普通計算機中比特是最小的信息單位，在量子計算機中最小的信息單位叫量子比特，量子比特是可以同時處于0和一兩種狀態的任意組合，這稱作量子疊加。量子比特是0和1的機率的疊加，即同時等于0和1，你不能預測它是哪些，你一旦檢測它才會塌縮成一個確定的狀態。
量子疊加這些特點帶來了巨大的改革，傳統比特表示的數據只有二的n次方種選擇，比如2比特就只有2的4次方種即16種組合，但對處于疊加狀態的量子比特表示的數據來說，它同時處于這16種組合中的所有狀態，并且每降低一個量子比特能夠表示的數據呈指數倍下降，僅僅20位的量子比特就可以同時表示數百萬種組合，這在普通計算機上可能達到的效率要高得多。
不過，量子計算機不會代替我們的家用計算機，在個別領域她們的地位要高得多，其中之一是數據庫搜索，為了在數據庫中找到某樣東西，一臺普通的計算機須要檢索它的每一個條目，但使用量子計算機匹配算法找尋答案，可以節約一個指數目級的時間，這對于小型數據庫來說是一個巨大的區別。
量子計算機在計算機安全領域有極其重要的應用，目前的加密系統通過公開分發的私鑰加密數據，只有通過對應的公鑰持有者能夠揭秘，這些方法才能在我們瀏覽電子電郵或則查詢建行數據的時侯，確保我們的數據安全。但問題在于獲得私鑰然后是可以通過物理方式估算公鑰，要想用這種物理方式估算公鑰，傳統計算機可能要消耗數年，但量子計算機可以減短這個時間。
比如你的手機和建行之間匯款的通訊目前是安全的，可以避免犯罪分子篡改信息量子傳輸速度量子傳輸速度，并避免交行將錢匯款到不同的建行帳戶，而量子計算機可以打破現有的密碼學，量子計算機可以做任何快速計算機做不到的事情，這一點我們稱之為量子霸權。
量子計算機顯得這么強悍，以至于她們能否打破現有密碼學的可能。由于有一些已知的量子算法，打破了現今最常用的密碼學方式，這對于網路技術安全來說是個不幸的消息。不過還好量子技術也提供了解決方案，借助量子秘鑰分發，可以在發送者和接收者之間安全的構建秘密秘鑰。假如有第三方企圖監聽密碼，則通信的雙方便會察覺。這些性質基于量子熱學的基本原理，任何對量子系統的預測還會對系統形成干擾，第三方企圖監聽密碼必須用某種方法檢測它，而這種檢測都會帶來可察覺的異常，通過量子疊加或量子糾纏態來傳輸信息，通信系統便可以測量是否存在監聽，但監聽高于一定標準，一個有安全保障的秘鑰就可以形成了。
當量子計算機的安全性得到保障以后，它的應用前景是十分可觀的。量子計算機理論上具有模擬任意自然系統的能力，同時也是發展人工智能的關鍵，這將會是我們文明更進一步的標志。
前段時間最勁爆的消息之一，莫過分在去年6月份，工業大鱷霍尼韋爾聲稱，已研發出世界上功能最強悍的量子計算機。依據IBM創建的評判量子計算機性能的體系標準，該計算機已達到了64個量子容積，是其競爭對手IBM和微軟量子計算機的兩倍。量子比特可以保持狀態的時間達到了幾秒鐘，相較于其它量子計算機的毫秒級，可以說是革命性的提升，極大地提高了系統的穩定性、容錯性和編程易用性。霍尼韋爾的目標是將其量子容積每年降低10倍，霍尼韋爾公司曾銷售過小型主機，但幾六年前退出了這項業務。該公司量子解決方案業務總裁托尼·烏特利(Tony)表示，預計在未來三年內，其量子計算機的性能每年將提升10倍。這意味著到2025年，其量子計算機的速率將提升10萬倍。
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傳統計算機VS量子計算機，相當于高中生VS博士生
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