量子计算机(quantum?computer),顾名思义,就是实现量子计算的机器。它是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机应用的是量子比特,可以同时处在多个状态。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。量子计算机的基本概念 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,首先看经典计算。经典计算机从物理上可以被描述为对输入信号串行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经典信号,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。如输入二进制串行0110110,用量子记号,即|0110110>。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:C1|0110110 >+ C2|1001001>。经典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,经典计算机中的变换(或计算)只对应一类特殊集。相应于经典计算机的以上两个限制,量子计算机分别作了推广。量子计算机的输入用一个具有有限能级的量子系统来描述,如二能级系统(称为量子位(qubits)),量子计算机的变换(即量子计算)包括所有可能的正变换。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么正变换。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。由此可见,量子计算对经典计算作了极大的扩充,经典计算是一类特殊的量子计算。量子计算本质的特征为量子叠加性和量子相干性。量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算,所有这些经典计算同时完成,并按一定的概率振幅叠加起来,给出量子计算机的输出结果。这种计算称为量子并行计算。 量子计算机的工作原理 普通的数字计