一文带你了解量子计算的力量

作为技术人员，我们知道有有四项技术一直在进行着巨大的进步——区块链、人工智能、物联网和量子计算机。本文中，我们将讨论量子计算机，包括它的含义，如何工作，它们将如何使用等。

什么是量子计算机？

量子计算机是利用量子态的集体属性（例如叠加、干涉和纠缠）来执行计算的设备。

要完全理解量子计算机，你必须了解量子物理学（至少是简单的了解它的原理）。量子计算机之父理查德·费曼曾说过一句话——“如果有人告诉你他们了解量子力学，那么他们就不了解量子力学”。因此，从本质上讲，没有人了解量子物理学，即使是先驱者。

量子物理学是处理粒子（即质子、电子等）在量子领域中的行为和相互作用，以及它们如何影响我们的物理世界的物理学。随着当量子物理学的概念被用来操纵粒子进行计算时，量子计算就出现了，然后就产生了量子计算机。

简而言之，量子计算机是利用量子物理学概念来处理数据并将其作为信息输出的计算机，就像普通计算机的工作方式一样，但使用原子粒子。

量子计算机如何工作？

要充分了解量子计算机的工作原理和执行处理方式，必须首先了解传统计算机如何处理数据。

传统计算机通过二进制（即 0 和 1，开或关）处理数据，这些 0 和 1 被设计并实现到逻辑门中，这些逻辑门的核心只是指导使用 0 和 1 处理数据的简单规则。

目前，传统计算机使用晶体管来物理处理数据，晶体管只是许多逻辑门的物理实现，这些逻辑门旨在执行命令/数据的处理。例如，你有一个门铃，帮助门铃工作的电路由一堆晶体管组成，这些晶体管的排列（设计）方式是，一旦你按响门铃，就会播放声音供人们听到。

现在，晶体管和逻辑门之间的关系的核心类似于雕塑家在开始雕刻之前的草图。因此，逻辑门就像一种勾勒出晶体管在系统（如计算机、手机、手表、相机等）中的排列方式，然后使用晶体管在物理系统（计算机、手机、手表、相机等）中实现设计的晶体管。

量子计算机的核心工作方式与普通/经典计算机有些相似。但是它们不像普通计算机那样使用二进制（0 和 1），而是使用称为量子比特的东西，量子比特就像普通计算机的比特（这些是 0 和 1）一样。

我将用一个类比来解释 Quibits，普通计算机的位（0 和 1）就像一枚硬币，有 2 个面，0 是一张面（可能是正面），1 是另一张面（可能是反面）。当计算机处理数据时，就如硬币被抛出，它可以落在头正面（0）或反面（1）上，这就是经典计算机的工作方式。