下载后可任意编辑量子信息技术概览量子信息技术概览 孙其峰 庆柯欣夫 量子信息技术是量子物理与信息技术相结合的战略性前沿科技，主要包括量子计算、量子通信、量子雷达、量子探测等专业领域。量子信息技术学迅速进展成为一门新兴交叉学科，主要是以量子力学基本原理为基础，利用量子系统的各种相干特性进行编码、计算和信息傳输的信息科学。近年来，量子信息技术进展势头迅猛，巨大潜力日益显现，其各个细分领域均取得若干重大突破，各国在此领域的竞争也进入白热化。美国、英国、欧盟各国、日本等分别将量子信息技术提升至国家战略高度。在新时期，全球涌现“量子科技”潮，量子技术正从实验室走出来，在传感、通信、信息处理和安全等领域实现前所未有的跨越式进展。量子技术正成为近期科技创新的聚焦点，人类社会正在进入“量子信息技术”时代。 量子计算技术 量子计算理论是对微观世界一种运行机制的描述，是理解和预测物理宇宙性质的最为精确的理论。 量子理论主要遵循以下基本原理。一是波粒二元性，一个量子物体同时具有类波性质和类粒子性质，当系统遵循波动方程时，任何可测量的系统都能够返回一个与其一致的粒子。二是叠加性，一个量子系统能够同时存在两种或更多种状态，被称之为“叠加”或“叠加状态”。三是相干性，当一个量子系统的状态能够被一组复杂的数据所描述时，那么系统的每一种状态都是相干的。对于诸如量子干涉、量子叠加、量子纠缠等量子现象，相干都是必需的。四是纠缠性，纠缠是一些多粒子叠加状态（并非全部）的一种特别性质，测量一个粒子状态时能够影响到另一个粒子，即使这些粒子相隔很远且无明显的相互作用。五是可测量性，量子系统从根本上改变了测量工作，在其处于一个确定的状态下时，系统处于与所测值相对应的状态。 量子计算机的运算速度远超传统计算机，主要是因为它们的基本原理不同。1下载后可任意编辑传统计算机采纳的是二进制，它的基本单元是“比特”（bit），用“0”和“1”来表示，例如硬币的正和反两个面或者开关的开和关两个状态。而量子计算机的基本单元却是“量子比特”（qubit）。它不是一个“开关”，而是一个可连续调节的“旋钮”，你可以把它转到任何一个角度。 一个量子比特可以用布洛赫球（在量子力学中，布洛赫球面是二能级量子力学系统纯态空间的一种几何表示方法）来表示。相比于经典比特（信息量的最小度量单位）只有 0 和 1 两个点，量子比特的取值则分布在整个球面上，即...
