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什么是量子物理学？量子物理学也叫量子力学，是一种为类似电子和原子这样的微粒特性提供解释的理论。然而它并不仅仅被用来计算（比如说，计算电子可能在哪里）；量子物理学还采用了一个金新的思考微小物体的方法，这种方法与我们思考肉眼可见的（即更大一些）物体的方法是不同的。
棒球是一个肉眼可见物体的例子。当我们将一个棒球拋入空中时，描述棒球运动的最准确的方法是通过使用“经典力学”（或者“经典物理学”h经典力学能够预测棒球在飞行期间每一时刻的方位和速度。这种方法与我们每天的经历相符，因为我们习惯看到球按照明确的路线运动。
当我们试着将这种经典的方法用于微小物体时，问题出现了。如果电子只是一个特殊的小球，它的运动应该沿着一条经典力学所预测的路线行进。然而，实验显示事实并不是这样的，因此我们需要使用一个新的物理学方法来处理极小微粒的问题。
在20世纪初，量子物理学出现了。马克斯•普朗克（MaxPlanck)、阿尔伯特•爱因斯坦和尼尔斯•玻尔（N正lsBohr)为量子物理学的建立作出了巨大的贝献。尽管量子物理学是相对较新的理论，它却非常成功地解释了很多现象，比如电在物质中是如何运动的，电是如何流过个人计算机的集成电路的。
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什么是量子计算机？简单地说，量子计算机就是基于量子力学基本原理的计算机，和常规计算机的区别主要在于其基本信息单元不是比特（bit）而是量子比特（qubit）。之前我们用0和1表示两个状态，而量子计算机的两个状态用0和1的相应量子叠加态来表示，单个量子CPU具有强大的并行处理数据的能力，其运算能力随CPU的个数指数增加！举个例子，现在我们人手一台的笔记本电脑，计算速度已经很快了，但是当多任务并行的时候，比如快速打开杀毒软件、浏览器、办公软件、音视频软件，就会经常卡顿 ，之所以卡顿，是受传统计算机的计算方式所限，即串行计算。而量子计算是并行计算，即可同时处理多任务进程而互不影响。卡顿的情况就不存在了。量子计算机可用于海量数据的计算。再举个例子，我们现在的网络加密依赖于RSA公钥体系，即传统的计算机很难完成大数的质数分解计算，而量子计算可以把计算过程按数量级缩减，经典计算机几十亿年都不能完成的计算，量子计算机只要几分钟就可以完成了。在量子计算机面前，基于RSA公钥体系的所有的邮件、银行账户、机密文件都将被轻而易举的攻破。好在我们已经有了从物理原理上阻止窃密的量子通信，量子计算机真正研发成功之后，整个世界的加密体系必然要换一换，小伙伴们大可不必担心。更重要的是，量子计算可以在科学研究中发挥巨大作用。无论是生物化学反应过程的模拟，还是气候变化等大数据的处理，都是量子计算发挥作用的地方，而这正是经典计算机的短处。因此，量子计算机已经成为各国争相抢占的科技高地，谷歌、微软、IBM在这方面也有重金投入。
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