原標題：量子計算機相對于傳統的計算機有著怎樣的優勢？

目前，傳統計算機發展中已經逐漸遭遇功耗墻、通信墻等一系列問題，傳統計算機的性能增長越來越困難。因此，探索全新物理原理的高性能計算技術的需求就應運而生。

量子計算是一種基于量子效應的新型計算方式。基本原理是以量子位作為信息編碼和存儲的基本單元，通過大量量子位的受控演化來完成計算任務。所謂量子位就是一個具有兩個量子態的物理系統，如光子的兩個偏振態、電子的兩個自旋態、離子(原子)的兩個能級等都可構成量子位的兩個狀態——晶體管只有開/關狀態，也就是要么是0狀態，要么是1狀態；而基于量子疊加性原理，一個量子位可以同時處于0狀態和1狀態。由于量子糾纏的原因——處于糾纏態的兩個粒子有一個奇妙特性，一旦對其中一個粒子進行測量確定了它的狀態，那么就立即知道另一個粒子所處的狀態，因此，當量子系統的狀態變化時，疊加的各個狀態都可以發生變化。

舉例來說，因為1個量子位同時表示0和1兩個狀態，7個這樣的量子態就可以同時表示128個狀態。N個量子位可同時存儲2的N次方個數據，數據量隨N呈指數增長。同時，量子計算機操作一次等效于電子計算機要進行2的N次方次操作的效果……等于是一次演化相當于完成了2的N次方個數據的并行處理，這就是量子計算機相對于經典計算機的優勢。

量子計算機具有極大超越經典計算機的超并行計算能力。例如，求一個300位數的質因數，目前最好的經典計算機可能需要上千年的時間來完成，而量子計算機原則上可以在很短的時間內完成。因此，量子計算在核爆模擬、密碼破譯、材料和微納制造等領域具有突出優勢，是新概念高性能計算領域公認的發展趨勢。返回搜狐，查看更多

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總結

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