量子计算机

quantum computer一种基于量子力学理论，运用粒子的量子力学超态机理，将光子的极化状态和原子的自旋表示为“0”和“1”信息（量子比特），以量子位逻辑电路构成的计算机。由于量子位的超态特性，量子计算机可以使一串量子位一次同时保持许多不同的状态，由此可实现巨量的异种并行操作。量子位超态特性潜在的高度并行性与它的相干性结合，能够以大大高于传统计算机的速度解答大整数的因数分解问题。量子位的缠结性又使量子计算机在信息的加密上得到新的突破，而且能以光速实现极高速的搜索数据库算法。早在20世纪80年代，科学家就开始探索从量子物理定律来寻求新型的计算机结构。1985年英国牛津大学戴维·多奇教授指出了量子位的超态性，量子计算机能以高度并行性解算大数的因数分解等基本计算问题。1994年美国电话电报公司贝尔实验室彼得W．肖尔继而提出了该问题在量子计算机上的算法。近年来又提出基于以1个粒子的1个量子位表示数据库表中每个记录的新搜索算法，美国国家标准与技术研究所实现了4量子位逻辑门，取得了4个锂离子的量子缠结状态。澳大利亚新南威尔士大学布鲁斯卡尼博士为首的研究小组认为用5年时间可研制出初步的量子逻辑器件，再用10年就能制造出全功能的量子计算机。美国国防部也已投入大量资金研究量子计算机。但现在量子计算机还处于概念阶段。 （撰写：陈作人 审订：于伦正）