量子计算机解密之三——量子计算机

量子计算机　　量子理论认为，原子等粒子是无法确定其所处的状态的，除非采用其他物体进行测量或者与之发生作用。非相互作用下，原子在任一时刻都处于两种状态，称之为量子超态。量子计算机运用的正是粒子的这种量子力学状态，例如光子的极化状态和原子的自旋等来表示0和1，这时，粒子称之为量子比特。在量子效应的作用下，量子比特可同时处于0和1这两种相反的状态，这是一种不确定的超态。对这种超态粒子进行测量时，粒子会由于测量导致的扰动而脱离不确定的超态，从而呈现出清晰明确的0或1状态。因此，为了实现量子运算，用作量子比特的粒子必须处于缠结状态，也就是所有的粒子都必须是不明确的超态，并且每个粒子的状态必须互相紧密相关。如果某个粒子的状态在测量之后被加以确定，那么，其他粒子的状态也会确定下来。　　基于量子物理的计算机可以同时让这些开关或量子位(Qbits)处于开和关的状态。在通常的情况下，一串这样的量子位即可提供一切可能的开／关组合，同时完成计算机所需要的各种计算，使计算机的存储功能和计算能力得以大大提高。不过，如果要保持一定数量的超态，即保持缠结状态则是相当困难的，这是由于量子的缠结状态极容易溃散，而且粒子数量越多，越难实现量子的缠结。科学家们以前仅能维持2～3个量子位系统，使这少得可怜的2～3个粒子处于缠结状态。但仅依靠这几个量子比特难以进行任何稍微复杂一些的运算，因此，如果想研制实用的量子计算机，首
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