量子講堂第九期：當量子力學與電子計算機相遇，於是就誕生了量子計算機，那麼我今天就和大家聊一聊量子力學與計算機究竟能擦出怎樣的火花？量子計算機究竟是怎麼運作的？其實量子力學並不深奧，我們身邊無處不存在著量子力學。
首先來說電子計算機在處理信息上都是採用2進位，也就是1、0，計算機的最小單位是比特，因為計算機是二進位，所以這一比特要麼就是1，要麼就是0，不存在其他的選項，例如信息：1010，其中就包含了4個比特，8個比特組成1B，1024B等於1K，1024K等於1M，1024M等於1G以此類推，因為計算機中信息流存在最小的單位—比特，那麼計算機處理信息就是可以量子化的，這個最小單位比特就是計算機處理信息的量子，我們將比特成為量子比特。
在傳統計算機中，每一個比特都要對應一個具體的數（1或0），但是如果我們從量子力學的角度來思考這個問題，我們就會有全新的發現：在量子力學中，任何微觀粒子、量子在沒有被觀測之前都處於多種狀態的疊加，也就是說微觀粒子、量子在沒有被觀測之前都是無法確定的，那麼在計算機的信息處理中，比特作為量子的存在，在沒有被觀測之前也是不能被確定的，也就是說比特沒有被觀測之前可能是1、可能是0、也可能是既是1、又是0，這個可以參考量子力學著名的思想實驗：薛丁格的貓，既然在量子力學中箱子裡那隻即死又活的貓是成立的，那麼計算機中比特既是1、又是0也是成立的。
在傳統計算機中，假設我們讀入了一個10比特的信息，那麼我們得到就是一個10位的二進位數，但是在量子計算機中則完全不一樣，因為每個量子比特都處於1或0的疊加態，所以當我們讀入一個10比特的信息時，我們計算器處理的就是2*10個10位二進位數了，量子計算機憑藉著量子不確定性使計算機的信息處理能力、速度得到了極大的提升，量子計算機可以快速、有效的分解信息，假設我們要計算一個250位的數字，那么正常的計算器可能需要幾百萬年的時間，可能還沒有等到計算機將結果計算出來，地球都已經滅亡了，但是如果使用量子計算機的算法，計算一個250位數的信息僅僅需要幾分鐘的時間。
所以說其實量子計算機的運行原理並不複雜，它僅僅是依賴量子不確定性的基礎方程，在數學模型的基礎上建立起來的，而且量子力學不僅僅使計算機的效率等到了極大的提成，在量子通訊、超導體製造、微小電路開關、甚至一切有關電子產品的方面都有量子力學的貢獻，雖然量子力學的基礎是基於微觀粒子的不確定性，量子力學是在粒子概率雲上建立起來的，但是它為整個人類做出的貢獻卻是實實在在的。