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量子计算机向我们走来
提起量子力学，许多人都觉得它高深莫测。的确，它本是为了说明微观世界里发生的、与日常生活经验相矛盾的种种现象才诞生的。由于同日常生活距离较远，所以人们往往对它敬而远之，然而现在它正随着量子计算机的姗姗而来，正逐步走近我们的生活。
计算机面世50多年来，性能提高了约10亿倍。在取得这一巨大成就的同时，也意味着按老的方式发展计算机快到头了。支持现有计算机的半导体技术，把电子视为粒子作为它的工作基础。然而电子和光子一样具有波粒二象性。当其活动空间较大时，的确可以把它当作粒子对待而忽略其波动性。一旦活动空间减小，例如，当集成电路线宽小于0．1微米（目前已达到0．18微米，三五年后便可达到0．1微米）时，其波动性质便不可忽略，这时便需开发工作原理建立在量子力学基础上的计算机，它便是量子计算机。
不仅因为技术发展的本身促使出现量子计算机，而且量子计算机本身的魅力也在激发人们开发它的热情。例如，现在计算机领域广泛使用的RSA等公开钥加密系统，就是以巨大数的质因子分解极为困难作为前提而设计出来的。一个400位长的数字要对其进行因子分解，即使使用世界上最快的巨型机也要用10亿年时间，而人类的历史才300多万年。但若用量子计算机求解，有一年左右的时间便够了，这样，加密系统的密码破译便容易得多。它给社会带来的震荡也可想而知。
量子计算机之所以能使求解速度快这么多，是因为它有量子并行计算的能力，这也是量子计算机的最大优点所在。这还只是反映它的威力的一个方面。人们对它还有许多期待。正是这些期待，促使量子计算机最近不断取得新进展。
和现有计算机类似，量子计算机同样主要由存储元件和逻辑门构成，但是它们又同现在计算机上使用的这两类元件大不一样。
现有计算机上，数据用二进制位存储，每位只能存储一个数据，非0即1。而在量子计算机中采用量子位存储，由于量子叠加效应，一个量子位可以是0或1，也可以既存储0又存储1。这就是说量子位存储的内容可以是0和1的叠加。由于一个二进制位只能存储一个数据，所以几个二进制位就只能存储几个数据。而一个量子位可以存储2个数据，所以n个量子位就可以存储2n个数据。这样，便大大提高了存储能力。
现在计算中基本的逻辑门是“与”门和“非”门，对量子计算机来说，所有操作必须是可逆的，就是说由输出可以反推出输入。因此现有的逻辑门多不能用，而需要使用能实现可逆操作的逻辑门。它就是“控制非”门，又叫“量子异或”门。
有了存储信息的量子位，又有了用以进行运算的量子逻辑门，便可以建造量子计算机了。
量子计算机突出的优点有两个，一是能够实现量子并行计算，可加快解题速度；二是n个量子位可存储2n个数据，大大提高了存储能力。至于它的弱点，一是受环境影响大，二是纠错不大容易。
根据目前正在开发中的量子计算机看，它现在有三种类型：核磁共振（NMR）量子计算机、硅基半导体量子计算机、离子阱量子计算机。
在核磁共振量子计算机方面，美国麻省理工学院和英国牛津大学都开发出了自己的样机，前者叫“堆积式”量子计算机，后者叫“咖啡杯”计算机。
硅基半导体量子计算机也取得了进展，已成功地制成由两个称为量子箱的微细半导体微粒放在一起、从而实现使两个原子共享电子的类似于分子键的人工分子，它作为今后实现量子计算机的一种基础技术，正受到人们的注意。因为它和现有计算机一样，都是建立在硅半导体技术基础上的，所以能够借鉴以往更多的经验，因此也更具有吸引力。
离子阱量子计算机把一系列自旋（基本粒子和原子核的属性之一，相当于它们固有的动量矩）为1／2的冷离子禁锢在线性量子势阱里，组成一个相对稳定的绝热系统。同核磁共振计算机不同，这种量子计算机由激光来实现自旋翻转的“控制非”操作。由于在这种系统中很容易在任意离子间实现n位量子门，所以具有光明的前景。

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