量子計算基本原理

　　量子力學(xué)的誕生從根本上和觀念上改變了人類對自然的認(rèn)識。在20世紀(jì)，人們將量子理論應(yīng)用于物質(zhì)科學(xué)和能源科學(xué)，開拓出半導(dǎo)體激光、核技術(shù)等重要的高新技術(shù)。21世紀(jì)則出現(xiàn)了一門新興的量子信息科學(xué)，它是量子力學(xué)與信息科學(xué)相互融合的結(jié)果，目前已成為世界關(guān)注的熱門研究領(lǐng)域。信息科學(xué)與物理學(xué)的本質(zhì)聯(lián)系是信息需要物理載體，物理態(tài)可以儲存信息；信息是編碼在物理態(tài)上的知識，是對物理態(tài)時空結(jié)構(gòu)的編碼；信息的提取是對編碼的物理態(tài)的測量，信息的傳輸是對編碼的物理態(tài)的傳輸，信息的加工處理是在計算機中對編碼的物理態(tài)進(jìn)行的有控制的動力演化。信息的存儲、提取、傳輸、處理需要借助物理手段，計算機是處理信息的物理實體。量子信息科學(xué)以量子力學(xué)作為物理學(xué)基礎(chǔ)，利用量子態(tài)進(jìn)行信息的編碼、處理和傳輸。量子信息科學(xué)根據(jù)量子力學(xué)的特性，如疊加性、糾纏性、非局域性和不可克隆性等，開發(fā)出經(jīng)典信息科學(xué)無法達(dá)到的新功能，在加快運算速度、確保信息安全和增大信息容量等方面突破現(xiàn)有信息技術(shù)的物理極限，開拓出新的信息功能，為信息科學(xué)的持續(xù)發(fā)展提供了新的原理和方法。量子信息科學(xué)的誕生使信息科學(xué)的發(fā)展從“經(jīng)典”時代躍升到“量子”時代，在人類文明社會的發(fā)展歷程中將帶來難以估計的影響。

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