什么是量子计算
让我们从基础开始。
普通的计算机芯片使用位。它们就像微型开关，可以处于关闭位置（由零表示）或处于开启位置（由 1 表示）。您使用的每个应用程序、您访问的网站和您拍摄的照片最终都由数以百万计的这些位组成，这些位是 1 和 0 的某种组合。
这对大多数事情都很有效，但它并不能反映宇宙实际运作的方式。在自然界中，事情不仅仅是开启或关闭。他们不确定。即使是我们最好的超级计算机也不太擅长处理不确定性。这是个问题。
那是因为，在上个世纪，物理学家发现当你缩小到一个非常小的尺度时，奇怪的事情就会开始发生。量子力学是物理学的基础，它是化学的基础，化学是生物学的基础。因此，对于科学家来说，要准确地模拟任何这些事情，他们需要一种更好的计算方法来处理不确定性。进入，量子计算机。
它是如何工作的呢？
拿一个硬币。如果你翻转它，它可以是正面或反面。但是如果你旋转它——它有机会正面着地，也有机会着地在尾巴上。在你测量它之前，通过停止硬币，它可以是。叠加就像一个旋转的硬币，它是使量子计算机如此强大的原因之一。量子位允许不确定性。
如果你让一台普通的计算机找出迷宫的出路，它会依次尝试每个分支，单独排除它们，直到找到正确的分支。量子计算机可以同时沿着迷宫的每条路径走下去。它可以在头脑中保持不确定性。
它能做些什么呢？
量子计算机不仅仅是为了更快或更有效地做事。他们会让我们做没有他们做梦都做不到的事情。即使是最好的超级计算机也无法做到的事情。
它们具有快速加速人工智能发展的潜力。谷歌已经在使用它们来改进自动驾驶汽车的软件。它们对于模拟化学反应也至关重要。
目前，超级计算机只能分析最基本的分子。但是量子计算机使用与它们试图模拟的分子相同的量子特性运行。即使是最复杂的反应，他们也应该没有问题。
这可能意味着更高效的产品——从电动汽车电池的新材料，到更好更便宜的药物，或者大大改进的太阳能电池板。科学家们希望量子模拟甚至可以帮助找到治疗阿尔茨海默氏症的方法。
量子计算机将在需要模拟的大型、不确定的复杂系统的任何地方使用。从预测金融市场到改进天气预报，再到对单个电子的行为进行建模：使用量子计算来理解量子物理学，这可能是任何事情。
密码学将是另一个关键应用。目前，许多加密系统依赖于将大数分解为质数的难度。这称为因式分解，对于经典计算机而言，它速度慢、成本高且不切实际。但量子计算机可以轻松做到。这可能会使我们的数据面临风险。
有传言称，世界各地的情报机构已经在储存大量加密数据，希望他们很快就能使用可以破解它的量子计算机。
唯一的反击方法是量子加密。这依赖于不确定性原理——你不能在不影响结果的情况下测量某物的想法。无法复制或破解量子加密密钥。他们将是完全牢不可破的。
