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[编辑] 历史
“基於量子力學的計算設備”最早是隨著計算機科學的發展在1969年由史蒂芬·威斯納提出。而关于"基於量子力學的信息處理"的最早文章則是由亞歷山大·豪勒夫（1973）、帕帕拉維斯基（1975）、羅馬·印戈登（1976）和尤里·馬尼（1980）年發表[3][4][5] [6]。（史蒂芬·威斯納的文章發表於1983年[7]。）八十年代一系列的研究使得量子計算機的理論變得豐富起來。1982年，理查德·費曼在一個著名的演講中提出利用量子體系實現通用計算的想法。緊接著1985年大衛·杜斯提出了量子圖靈機模型 [8]。人們研究量子计算机最初很重要的一個出發點是探索通用計算機的計算極限。當使用計算機模擬量子現象時，因為龐大的希爾伯特空間而資料量也變得龐大。一個完好的模擬所需的運算時間則變得相當可觀，甚至是不切實際的天文數字。理查德·費曼當時就想到如果用量子系統所構成的計算機來模擬量子現象則運算時間可大幅度減少，從而量子計算機的概念誕生。量子計算機，在1980年代多處於理論推導等等紙上談兵狀態。一直到1994年彼得·秀爾（Peter Shor）提出量子質因數分解演算法後[9]，因其對於現在通行於銀行及網路等處的RSA加密演算法可以破解而構成威脅之後，量子計算機變成了熱門的話題，除了理論之外，也有不少學者著力於利用各種量子系統來實現量子計算機。
半導體靠控制積體電路來記錄及運算資訊，量子電腦則希望控制原子或小分子的狀態，記錄和運算資訊。 1994年，貝爾實驗室的專家彼得·秀爾（Peter Shor）證明量子電腦能做出對數運算[10]，而且速度遠勝傳統電腦。這是因為量子不像半導體只能記錄0與1，可以同時表示多種狀態。如果把半導體比成單一樂器，量子電腦就像交響樂團，一次運算可以處理多種不同狀況，因此，一個40位元的量子電腦，就能解開1024位元電腦花上數十年解決的問題。
[编辑] 量子計算機的基本概念
量子计算机，顾名思义，就是实现量子计算的机器。要说清楚量子计算，首先看傳統计算。傳統计算机从物理上可以被描述为对输入信号序列按一定算法进行变换的机器，其算法由计算机的内部逻辑电路来实现。- 经典计算机具有如下特点：
- 其输入态和输出态都是傳統信号，用量子力学的语言来描述，也即是:其输入态和输出态都是某一力学量的本征态。如输入二进制序列
，用量子记号，即
。所有的输入态均相互正交。对经典计算机不可能输入如下叠加态：
。 - 傳統计算机内部的每一步变换都演化为正交态，而一般的量子变换没有这个性质，因此，傳統计算机中的变换（或计算）只对应一类特殊集。
- 因此量子计算机的特点为:
- 量子计算机的输入态和输出态为一般的叠加态，其相互之间通常不正交；
- 量子计算机中的变换为所有可能的正变换。得出输出态之后，量子计算机对输出态进行一定的测量，给出计算结果。
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