量子電腦歷史
量子電腦，
早先由理查·費曼提出，
一開始是從物理現象的類比而來的。
可他發現當模擬量子現象時，
因為龐大的希爾伯特空間使資料量也變得龐大，
一個完好的模擬所需的運算時間變得相當可觀，
甚至是不切實際的天文數字。
理查·費曼當時就想到，
如果用量子系統構成的電腦來類比量子現象，
則運算時間可大幅度減少。
量子電腦的概念從此誕生。
量子電腦，
或推而廣之——量子資訊科學，
在1980年代多處於理論推導等紙上談兵狀態。
一直到1994年彼得·秀爾（Peter Shor）提出量子質因數分解演算法後，
因其對通行於銀行及網路等處的RSA加密演算法破解而構成威脅後，
量子電腦變成了熱門的話題。
除了理論之外，
也有不少學者著力于利用各種量子系統來實現量子電腦。
20世紀60年代至70年代，
人們發現能耗會導致電腦中的晶片發熱，
極大地影響了晶片的集成度，
從而限制了電腦的運行速度。
研究發現，
能耗來源於計算過程中的不可逆操作。
那麼，
是否計算過程必須要用不可逆操作才能完成呢？問題的答案是：所有經典電腦都可以找到一種對應的可逆電腦，
而且不影響運算能力。
既然電腦中的每一步操作都可以改造為可逆操作，
那麼在量子力學中，
它就可以用一個么正變換來表示。
早期量子電腦，
實際上是用量子力學語言描述的經典電腦，
並沒有用到量子力學的本質特性，
如量子態的疊加性和相干性。
在經典電腦中，
基本資訊單位為比特，
運算物件是各種比特序列。
與此類似，
在量子電腦中，
基本資訊單位是量子比特，
運算物件是量子比特序列。
所不同的是，
量子比特序列不但可以處於各種正交態的疊加態上，
而且還可以處於糾纏態上。
這些特殊的量子態，
不僅提供了量子平行計算的可能，
而且還將帶來許多奇妙的性質。
與經典電腦不同，
量子電腦可以做任意的么正變換，
在得到輸出態後，
進行測量得出計算結果。
因此，
量子計算對經典計算作了極大的擴充，
在數學形式上，
經典計算可看作是一類特殊的量子計算。
量子電腦對每一個疊加分量進行變換，
所有這些變換同時完成，
並按一定的概率幅疊加起來，
給出結果，
這種計算稱作量子平行計算。
除了進行平行計算外，
量子電腦的另一重要用途是模擬量子系統，
這項工作是經典電腦無法勝任的。
1994年，
貝爾實驗室的專家彼得·秀爾（Peter Shor）證明量子電腦能完成對數運算，
而且速度遠勝傳統電腦。
這是因為量子不像半導體只能記錄0與1，
可以同時表示多種狀態。
如果把半導體電腦比成單一樂器，
量子電腦就像交響樂團，
一次運算可以處理多種不同狀況，
因此，
一個40位元元的量子電腦，
就能解開1024位元元的電子電腦花上數十年解決的問題。
隨著電腦科學的發展，
史蒂芬·威斯納在1969年最早提出“基於量子力學的計算設備”。
而關於“基於量子力學的資訊處理”的最早文章則是由亞歷山大·豪勒夫（1973）、帕帕拉維斯基（1975）、羅馬·印戈登（1976）和尤裡·馬尼（1980）年發表。
史蒂芬·威斯納的文章發表於1983年。
1980年代一系列的研究使得量子電腦的理論變得豐富起來。
1982年，
理查·費曼在一個著名的演講中提出利用量子體系實現通用計算的想法。
緊接著1985年大衛·杜斯提出了量子圖靈機模型 。
人們研究量子電腦最初很重要的一個出發點是探索通用電腦的計算極限。
當使用電腦類比量子現象時，
因為龐大的希爾伯特空間而資料量也變得龐大。
一個完好的模擬所需的運算時間則變得相當可觀，
甚至是不切實際的天文數字。
理查·費曼當時就想到如果用量子系統所構成的電腦來類比量子現象則運算時間可大幅度減少，
從而量子電腦的概念誕生。
