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如何实现一台量子计算机？1981年，美国物理学家费曼指出，由于量子系统具有天然的并行处理能力，用它所实现的计算机很可能会远远超越经典计算机。1994年，麻省理工学院的Peter Shor教授提出分解大质因数的高效量子算法之后，量子计算就引发了世界各国政府的强烈兴趣。
经过二十多年的研究，对于如何建造一台量子计算机，人们越来越清楚了。
IBM的科学家David DiVincenzo 2000年提出了建造量子计算机的5点要求和两个辅助条件，为未来具有实用价值的量子计算机画出了蓝图。
这5点要求是：
1. 一个能表征量子比特并可扩展的物理系统；
2. 能够把量子比特初始化为一个标准态，这相当于要求量子计算的输入态是已知的；
3. 退相干相对于量子门操作时间要足够长，这保证在系统退相干之前能够完成整个量子计算；
4. 构造一系列普适的量子门完成量子计算；
5. 具备对量子计算的末态进行测量的能力。
两个辅助条件是：
（一）在静止量子比特和飞行量子比特之间实现量子信息的转换；
（二）具备在节点间实现量子比特传输的能力。
让我用通俗的话来解释一些这五个条件。
首先，我们得找到一个物理系统用做量子比特，作为量子计算的载体。所谓量子比特是把经典信息的基本单元比特扩展到量子世界的产物。不同于经典比特，只需要0和1，量子比特实际上是定义为0态与1态的任意量子叠加态。然后，类似于经典计算机，我们需要把量子计算机初始化，也就是把所有的量子比特都重置为零态。在进行计算的过程中，错误和耗散是很难避免的。为此，我们需要实现量子逻辑门操作的时间远小于量子比特的退相干时间。我们也需要让有限量子门操作组合起来能够实现任意的量子计算。在完成计算之后，还需要把计算结果高精度、高效率地读出来。
量子计算机，到底有多神奇？量子计算机（quantum computer），是一种全新的基于量子理论的计算机，遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。
量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。量子计算机应用的是量子比特，可以同时处在多个状态，而不像传统计算机那样只能处于0或1的二进制状态。
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