1. 什么是量子计算？基础概念全解析
量子计算代表了当今时代最具革命性的技术进步之一，从根本上改变了人们处理和操纵信息的方式。与传统计算机使用只能表示为 0 或 1 的比特来存储信息不同，量子计算机利用量子力学中那些奇特而强大的性质，以在几十年前还被认为不可能的方式来处理信息。
从本质上讲，量子计算是一种利用量子力学现象------包括叠加、纠缠和干涉------来进行计算的方式。这种方法使量子计算机能够同时探索问题的多种解法，从而在某些类型的复杂问题上，潜在地以指数级速度快于即便是最强大的经典超级计算机。
根本性的差异体现在信息的基本单位上。如今的智能手机、笔记本电脑或台式计算机都是使用只能取值为 0 或 1 的比特来处理信息，而量子计算机使用的是量子比特（quantum bit，简称 "qubit"），它可以同时处于多种状态。可以这样理解：
- 如果一个经典比特就像一枚已经落地的硬币，只会显示正面或反面，那么一个量子比特就像一枚正在旋转的硬币，在停下来观察之前，它同时既是正面又是反面。
这种看似神奇的性质，再加上其他量子现象，赋予了量子计算机非凡的潜在算力。不过，需要理解的是，量子计算机并不仅仅是经典计算机的"更快版本"------它们是为了解决特定类型问题而设计的、在原理上完全不同的机器，这些问题目前对经典系统来说几乎是不可解的。量子计算机不会取代当今用来收发邮件或浏览网页的笔记本电脑，但它们有可能彻底改变药物研发、金融建模、密码学以及人工智能等领域。
迈向实用量子计算的旅程已经持续了数十年，其理论基础在 20 世纪 80 年代就已奠定，而第一批实验性的量子计算机则在 21 世纪初出现。如今，正处在研究人员所称的 NISQ 时代------即"含噪中等规模量子计算"（Noisy Intermediate-Scale Quantum computing）。在这一阶段，量子计算机已经拥有足够多的量子比特来执行一些有趣的计算，但在误差控制和系统稳定性方面仍然面临着巨大的挑战。
2. 量子计算背后令人颠覆直觉的科学
2.1 用通俗的方式理解量子力学
要理解量子计算机是如何工作的，首先需要了解量子世界------一个粒子行为方式似乎违背常识的领域。在量子尺度上，物质和能量遵循的规则与日常生活中的经验完全不同。
- 1）叠加：在所熟悉的经典世界中，物体具有确定的属性：一个球要么在运动，要么是静止的；一个电灯开关要么是开，要么是关；一扇门要么是打开的，要么是关闭的。但在量子世界中，粒子可以同时存在于多种状态之中，这种现象被称为叠加态。就好像一个"量子球"可以同时处于运动和静止状态，或者一个"量子电灯开关"在被观察之前，同时既是开着的，又是关着的。
- 2）纠缠：另一个至关重要的量子特性是纠缠，爱因斯坦曾将其形象地称为"幽灵般的远距作用"。当两个量子粒子发生纠缠时，它们之间会形成一种联系，即使彼此相隔极其遥远，这种联系依然存在。对其中一个纠缠粒子状态的测量，会瞬间影响到它的伙伴粒子的状态，而不受它们之间空间距离的限制。正是这种现象，使量子计算机能够在多个量子比特之间同时执行协调一致的操作。
- 3）干涉：量子干涉是量子计算机所利用的第三个关键原理。就像声波在相遇时可以相互增强或相互抵消一样，量子态之间也可以发生干涉。量子算法正是通过精心设计干涉过程，来放大正确答案出现的概率，同时抵消错误答案的概率，从而引导计算朝着期望的解前进。
2.2 从量子理论到量子计算
从理解量子力学到真正构建量子计算机，经历了数十年的理论与实验突破。该领域始于 20 世纪 80 年代，当时像理查德·费曼（Richard Feynman）和戴维·德意志（David Deutsch）这样的物理学家提出，量子系统可以被用来执行经典计算机无法完成的计算任务。
关键的洞见在于：既然自然界在最微观尺度上遵循量子力学原理，那么量子计算机就可以天然地模拟量子系统------而这正是经典计算机极其吃力的事情。随着量子系统中粒子数量的增加，若用经典方式进行模拟，所需的计算资源会呈指数级增长，即便是最强大的超级计算机也很快会变得力不从心。
这一认识推动了量子算法的发展------即专门为量子计算机设计的、按步骤执行的计算过程。最著名的早期例子包括用于大整数分解的 Shor 算法（它对现有加密方法构成威胁）以及用于无序数据库搜索的 Grover 算法。这些算法展示了量子计算机在某些问题上，能够比任何已知的经典方法快得多，甚至达到指数级优势。
3. 量子比特：量子信息的构建基石
量子比特之于量子计算，正如晶体管之于经典计算------它是让一切成为可能的基本构件。然而，与经典比特相比，量子比特要复杂且强大得多，能够存储和处理的信息量也要大得多。
一个经典比特只能存在于两种确定状态之一：0 或 1。这些状态通常通过电子电路中不同的电压水平来表示。相比之下，一个量子比特可以同时处于 0 和 1 的叠加态。从数学上看，量子比特的状态可以表示为 |0⟩ 和 |1⟩ 状态的组合，其中竖线和尖括号是量子态的标准记法。
当考虑多个量子比特协同工作时，量子比特的威力就变得尤为明显。两个经典比特可以表示四种可能的组合：00、01、10 和 11，但一次只能表示其中一种。而处于叠加态的两个量子比特则可以同时表示这四种组合。随着量子比特数量的增加，可表示的状态数呈指数级增长：三个量子比特可以表示八种状态，四个量子比特可以表示十六种状态，依此类推。
正是这种指数级扩展，赋予了量子计算机巨大的潜在计算能力。然而，这里有一个关键限制：
- 当对量子比特进行测量以读取计算结果时，叠加态会发生塌缩，最终只能得到一个确定的答案。
因此，量子算法必须经过精心设计，操控量子比特的演化过程，使正确答案在测量时具有最高的出现概率。
3.1 第一步：理解核心组成部分
3.1.1 量子比特：量子世界的关键角色
创建并维持量子比特是量子计算中最大的挑战之一，因为这些量子态极其脆弱，很容易受到环境干扰而被破坏。多种不同的物理系统都可以用来实现量子比特，每种方案都有各自的优势和挑战。
目前应用最广泛的是超导量子比特，这种方案被 IBM、Google 和 SpinQ 等公司所采用。超导量子比特通过超导电路来实现------这些材料在被冷却到接近绝对零度（仅比绝对零度高出几分之一度）时，能够以零电阻导电。量子态则编码在这些电路中电流的流动方式上。
超导量子比特的主要优势在于速度------它们能够非常快速地执行量子操作，因此适合运行复杂的量子算法。此外，超导量子比特可以利用现有的半导体制造工艺来生产，这使得它们在构建更大规模量子计算机时具有良好的可扩展性。然而，它们也存在明显的缺点：需要昂贵的制冷系统来维持超导所需的超低温环境，而且相干时间相对较短------量子态会由于环境噪声而迅速衰减。
囚禁离子量子比特则采用了完全不同的思路，使用单个带电原子（离子）作为量子比特。这些离子被悬浮在真空腔体中的电磁场里，并通过精确控制的激光束进行操控。同一种元素的离子彼此完全相同，因此天然地提供了几乎完美、没有制造差异的量子比特。
囚禁离子系统具有多项引人注目的优势：它们的相干时间远长于超导量子比特，这意味着量子信息可以被保存更长时间；同时，它们能够实现非常高保真度的量子操作，并允许系统中的任意量子比特彼此相互作用。然而，这种方案也有不足之处：所需的激光控制系统复杂且昂贵，而且量子操作的速度通常比超导系统要慢。
光子量子比特通过光粒子------光子------来编码量子信息。这类系统在理论上可以在室温下运行，并且天然兼容光纤网络，因此在量子通信应用中极具吸引力。然而，光子量子计算机在实现光子之间必要的相互作用方面仍面临重大挑战，而这些相互作用是实现通用量子计算所必需的。
3.1.2 量子门：量子计算中的操作单元
正如经典计算机使用逻辑门（AND、OR、NOT 门）来操纵比特一样，量子计算机使用量子门来操纵量子比特。不过，量子门与经典逻辑门在本质上是不同的------它们能够创建并操纵叠加态和纠缠态，从而赋予量子计算机独特的能力。
单量子比特门作用于单个量子比特，以特定方式改变其量子态。Hadamard 门是最重要的单量子比特门之一------它可以将一个处于确定状态（|0⟩ 或 |1⟩）的量子比特，转换为 |0⟩ 和 |1⟩ 的完美叠加态。这个门对于创建量子算法所需的并行计算能力至关重要。
Pauli 门（X、Y 和 Z 门）用于围绕不同轴对量子比特状态进行旋转。X 门的作用类似于经典的 NOT 门，将 |0⟩ 翻转为 |1⟩，反之亦然。Y 门和 Z 门则执行更为复杂的旋转操作，这些操作在经典计算中没有直接对应物。它们使得对量子比特状态的精细控制成为可能，是构建更复杂量子操作的基础模块。
双量子比特门用于在量子比特之间建立相互作用，从而实现纠缠和集体操作。最常见的双量子比特门是 CNOT（受控非）门------只有当控制量子比特处于 |1⟩ 状态时，它才会翻转目标量子比特的状态。当 CNOT 门作用于处于叠加态的量子比特时，就会在它们之间产生纠缠。
3.1.3 量子电路与量子算法
量子算法是通过量子电路来实现的------量子电路是随时间对量子比特施加的一系列量子门操作。这些电路通常以图示的形式表示：水平线代表量子比特，而沿着时间轴分布的量子门符号表示在各个步骤中执行的操作。
量子电路的设计需要对所利用的量子现象进行周密考虑。大多数量子算法都遵循一个通用模式：首先将量子比特准备成叠加态，然后施加一系列用于编码待解决问题的量子门，通过干涉来放大正确答案的概率、抑制错误答案，最后对量子比特进行测量以读取结果。
量子并行性是量子电路所提供的关键优势。由于处于叠加态的量子比特可以同时表示多个经典状态，一个量子电路就能够在并行中探索问题的多种可能解。这种并行性正是量子算法在某些问题上实现指数级加速的根本原因。
然而，量子电路也必须面对一些独特的挑战。量子门必须是可逆的（测量除外），这意味着在计算过程中信息不能被销毁。量子态的脆弱性要求电路尽可能短，以减少误差的累积。这些约束使得量子算法在设计思路上必须与经典算法截然不同。
3.1.4 测量与量子塌缩
任何量子计算的最后一步都是测量------通过观测量子比特，从其量子态中提取经典信息。这个过程与读取经典比特有着本质区别，因为经典比特在被读取时并不会改变其状态。
当处于叠加态的量子比特被测量时，量子态会"塌缩"为某一个确定的经典状态（0 或 1），而塌缩到哪一种状态的概率由测量前的量子态决定。这种塌缩是随机且不可逆的------一旦完成测量，量子信息就会丢失，量子比特也会表现得像一个经典比特。
这一测量过程对量子算法施加了重要的约束。由于测量会破坏量子叠加态，它只能在计算的最后阶段进行。因此，量子算法必须被设计成：在最终测量时，正确答案出现的概率最高。
对于那些正确答案本身并非确定性的任务，量子算法往往需要运行多次，以积累关于解的统计结果。这也是为什么人们常将量子计算机描述为"概率型"的，而非"确定型"的原因------它们提供的是最有可能的答案，而不是绝对保证的结果。
3.2 第二步：量子计算机究竟是如何工作的
3.2.1 量子计算流程：从输入到输出
要理解量子计算机是如何工作的，需要跟随信息从经典输入、到量子处理、再到经典输出的完整旅程。这个过程包含多个不同阶段，每一个阶段都利用了量子力学的不同特性来操纵信息。
初始化与状态制备 ：每一次量子计算都始于将量子比特制备到已知的初始状态，通常是 |0⟩ 状态。这一步至关重要，因为量子算法依赖于对初始条件的精确控制。制备过程包括将量子比特与环境干扰隔离开来，并施加精心校准的控制场（如用于超导量子比特的微波、或用于囚禁离子的激光），以将它们设置到期望的初始状态。
完成初始化后，通过施加量子门来制备计算所需的量子态，从而产生叠加和纠缠。对于许多算法来说，这一步通常会使用 Hadamard 门，将量子比特置于等幅叠加态中，从而让量子计算机能够同时探索所有可能的输入组合。这个制备阶段建立了量子计算机优势所在的并行处理能力。
量子处理与操控 ：在主要计算阶段，量子门会按照具体实现的算法来操纵量子比特。这一阶段充分利用了量子并行性------通过叠加态同时处理多种可能性。量子门以精心编排的顺序施加，将待解决的问题编码进量子比特的量子态之中。
在处理阶段，量子算法还会利用量子干涉，不同的计算路径可以相互增强或相互抵消。量子算法的设计目标是让错误答案之间发生破坏性干涉（相互抵消），而让正确答案之间发生建设性干涉（被放大）。这种干涉机制无需显式地枚举所有可能性，就能引导计算朝着正确解收敛。
纠缠与关联性 ：许多量子算法依赖纠缠来在量子比特之间建立关联，从而实现集体式的信息处理。当量子比特发生纠缠时，它们会形成一个整体的量子系统，其中任意一个量子比特的状态都无法脱离其他量子比特而独立描述。这使得量子计算机能够同时处理多条信息之间的复杂关系，执行经典计算机难以实现的操作。
纠缠态的创建与操控是量子计算中最为精细、也最具挑战性的环节之一。纠缠态极其脆弱，很容易受到环境噪声的破坏。量子计算机必须在整个计算过程中对这些纠缠态保持精确控制，这就需要高度复杂的隔离手段以及纠错技术。
3.2.2 叠加态：在多重状态中进行计算
叠加态或许是赋予量子计算强大能力的最重要量子现象。当一个量子比特处于叠加态时，在被测量之前，它会同时存在于所有可能的状态之中。这使得量子计算机能够在指数级数量的输入上同时进行计算，从而构成量子算法速度优势的基础。
叠加态的创建与保持 ：叠加态是通过对最初处于确定状态的量子比特施加特定量子门而产生的。Hadamard 门是创建叠加态最常用的工具------它可以将处于 |0⟩ 状态的量子比特转换为 |0⟩ 和 |1⟩ 的等幅叠加态。多个量子比特可以彼此独立地进入叠加态，从而形成一个同时表示所有可能经典比特串组合的量子态。
在整个计算过程中保持叠加态，是量子计算面临的最大挑战之一。任何与环境的相互作用都可能导致退相干------量子特性的逐渐丧失，使叠加态衰减为经典状态。为了抑制这种现象，量子计算机必须被严格隔离于环境干扰之外，往往需要极端条件，如超低温或高真空环境。
量子并行性的实际体现 ：叠加态的威力在并行计算中表现得尤为明显。一台经典计算机在搜索一个包含一百万条记录的数据库时，必须逐条检查，最多需要一百万次操作。而量子计算机可以将其量子比特置于表示这一百万条记录的叠加态中，并对它们进行并行处理。
然而，这种并行性也伴随着重要的限制。尽管量子计算机能够同时处理所有可能性，但要从这种并行计算中提取有用信息，就必须进行精心设计。量子算法需要被构造为：在最终测量时，正确答案以较高的概率显现出来。
3.2.3 纠缠：量子计算的"秘密配方"
量子纠缠在量子比特之间建立了相关性，使量子计算机能够执行经典系统无法完成的操作。当量子比特发生纠缠时，它们会形成一个统一的量子系统，其中对任意一个量子比特的测量都会瞬间影响其他量子比特的状态，而不受它们之间距离的限制。
纠缠的产生 ：纠缠通常通过双量子比特门（如 CNOT 门）来实现。当 CNOT 门作用于处于叠加态的量子比特时，会在它们之间建立量子关联。这种关联意味着这些量子比特再也不能被视为彼此独立的个体，而必须作为一个更复杂的整体量子系统来加以描述。
纠缠的创建过程需要高度精确且受控的操作。量子计算机通过对量子比特之间的相互作用进行精心校准，来生成与所执行算法恰到好处的纠缠程度。纠缠过少会导致量子优势无法体现；而纠缠过多则可能使系统难以控制，并更容易产生错误。
量子算法中的纠缠 ：许多最强大的量子算法都高度依赖纠缠来实现其速度优势。用于大整数分解的 Shor 算法，正是通过纠缠在计算的不同部分之间建立关联，从而揭示关于因子的关键信息。量子纠错码则利用纠缠将量子信息分散到多个量子比特上，以此来抵御误差的影响。
纠缠还使量子计算机能够比经典计算机更高效地解决某些类型的优化问题。通过构建恰当的纠缠模式，量子算法可以以一种引导式的方式探索解空间，即便面对可能解数量极其庞大的问题，也能将计算过程引向最优解。
3.2.4 量子干涉：引导计算走向正确答案
量子干涉是量子算法能够放大正确答案、抑制错误答案的关键机制。当不同的量子计算路径相遇时，它们会彼此作用，要么相互增强（建设性干涉），要么相互抵消（破坏性干涉），从而产生这种现象。
建设性干涉与破坏性干涉 ：在量子算法中，不同的叠加态代表不同的计算路径。当这些路径通过量子门重新汇合时，就会发生干涉。通向正确答案的路径被设计为发生建设性干涉，从而提高测量到正确结果的概率；而通向错误答案的路径则被设计为发生破坏性干涉，从而降低它们在最终测量中的贡献。
正是这种干涉过程，使量子算法能够在不穷举所有可能性的情况下"找到"正确答案。算法并不会真的计算每一个可能的解，而是通过干涉机制，引导计算朝着最有可能正确的解演化。
干涉模式的设计 ：构造合适的干涉模式需要对量子算法进行精细设计。量子门的施加顺序必须经过周密选择，以确保不同量子态的相位能够正确对齐，从而产生期望的建设性或破坏性干涉。这往往是量子算法设计中数学上最为复杂的部分之一，需要对待解决问题以及相关量子力学原理都具备深入理解。
量子干涉的精细特性，也是量子计算机对误差极其敏感的又一原因。即便是量子门操作中的微小误差，或是与环境发生的非期望相互作用，都可能破坏量子算法正常运行所需的精确干涉模式。这凸显了在实际量子计算系统中，误差校正与噪声抑制的重要性。
3.3 第三步：量子计算机的类型及其应用
3.3.1 超导量子计算机：当前的主流方案
超导量子计算机是目前最成熟、部署最广泛的量子计算技术，被 IBM、Google 和 SpinQ 等行业领军企业所采用。这类系统已经取得了多项重要里程碑式的成果，包括 Google 在 2019 年展示的量子霸权，以及在量子纠错方面的持续进展。
超导系统的工作原理 ：超导量子计算机通过将超导电路冷却到接近绝对零度的温度来运行------通常约为 15 毫开尔文，这一温度甚至比外太空还要低。在如此极端的低温下，某些材料会失去全部电阻，并表现出可用于构建量子比特的量子力学特性。
在超导系统中，量子比特通常由带有约瑟夫森结（Josephson junctions）的微小超导材料回路实现。约瑟夫森结是一种允许量子效应发生的薄势垒。电流可以在这些回路中同时以两个方向流动，从而以叠加态的形式表示量子比特的 0 和 1 状态。通过微波脉冲来操控这些量子比特，并构建计算所需的量子门。
优势与当前应用 ：超导量子计算机具备多项关键优势，这也是它们成为众多量子计算公司首选技术路线的原因。它们能够非常快速地执行量子操作------典型的量子门操作仅需纳秒级时间即可完成。此外，用于制造超导量子比特的工艺与经典半导体制造技术相似，使得这种方案相对容易实现规模化生产和扩展。
目前，超导量子计算机已被用于金融、物流和机器学习中的优化问题。企业正在探索其在投资组合优化中的应用，量子算法可以同时分析成千上万种投资组合，以寻找最优的风险--收益配置。在物流领域，这类系统正被用于路线优化和供应链管理等问题测试，这些问题往往需要同时协调大量变量。
挑战与局限性：尽管具备诸多优势，超导量子计算机仍然面临着显著的挑战。极端的低温需求使其运行和维护成本高昂。此外，超导量子比特中的量子态相对脆弱，其相干时间通常只有微秒级。这限制了在量子误差累积到不可接受水平之前，系统所能运行算法的复杂度。
3.3.2 囚禁离子系统：高精度与长寿命
囚禁离子量子计算机采取了一种在根本上不同的思路，它们使用单个原子作为量子比特，而不是人工构造的量子系统。IonQ、Honeywell Quantum Solutions（现称 Quantinuum）以及 Alpine Quantum Technologies 等公司，都是该技术路线的主要推动者。
囚禁离子的物理原理 ：在这类系统中，单个离子（带电原子）被悬浮在超高真空腔体中的电磁场里。通过精确控制的激光束对离子进行操控，可以改变其内部能级状态、执行量子门操作，并在不同离子之间产生纠缠。同一种元素的离子彼此完全一致，因此天然地提供了没有制造差异的"完美"量子比特。
这些离子通常排列成线性链结构，每个离子可以通过彼此之间的库仑排斥与相邻离子发生相互作用。这种天然的连通性使囚禁离子系统能够在系统中的任意一对量子比特之间建立纠缠，相比只能与近邻交互的体系而言，具有更高的灵活性。
离子阱技术的优势 ：与其他量子计算方案相比，囚禁离子系统展现出多项引人注目的优势。它们的相干时间远长于超导量子比特------量子信息可以保存数秒甚至数分钟，而不是只有微秒级。这使得在误差积累之前，可以执行复杂得多的量子算法。
此外，囚禁离子系统中的量子操作保真度通常也高于其他方案。量子门操作的误差率可以远低于 1%，使这类系统在需要高精度的应用中尤为具有吸引力。全连接的特性意味着量子算法无需为了适应受限的量子比特交互而进行额外修改。
应用与商业化发展：囚禁离子量子计算机正被用于那些需要高精度和复杂算法的应用场景，包括用于药物发现的化学反应量子模拟、物流和金融中的优化问题，以及量子机器学习等。高保真度和长相干时间，使囚禁离子系统特别适合那些"准确性比速度更重要"的应用。
3.3.3 新兴量子技术
光子量子计算 ：光子量子计算系统以光粒子------光子------作为量子比特，具有在室温下运行以及天然兼容光纤通信网络的潜力。Xanadu、PsiQuantum 和 Orca Computing 等公司正在探索不同的光子量子计算实现路径。
光子系统的主要优势在于，光子与环境的相互作用非常弱，使其天然具备较强的抗退相干能力；同时，它们可以在室温下工作，从而免去了昂贵的制冷系统。然而，要实现通用量子计算，仍需要在光子之间构建强相互作用，这一点目前依然是一个重大挑战。
中性原子系统 ：中性原子量子计算机使用被激光束形成的光学晶格所俘获的非带电原子。QuEra、Pasqal 和 Atom Computing 等公司正在开发这类系统，它们在可扩展性和灵活性方面具有明显优势。与囚禁离子类似，中性原子同样是天然且完全一致的量子比特，但它们可以被排列成更加复杂的几何结构，并且在计算过程中还能被移动和重新配置。
这些系统仍处于早期研发阶段，但在需要大量量子比特并按特定模式排列的应用中展现出了巨大潜力。在计算过程中动态重构原子排列的能力，可能会催生出全新的量子算法类型，而这些算法在固定量子比特架构下是无法实现的。
4. 当下正在涌现的现实世界应用
药物研发与医疗健康 ：量子计算机已经开始对制药研究产生影响，它们能够更精确地模拟分子之间的相互作用。传统的药物研发在很大程度上依赖反复试错，这是因为经典计算机难以准确模拟分子的量子力学行为，尤其是蛋白质和复杂生物系统。
包括 Google 在内的公司已经展示了对重要生物分子的量子模拟成果，其中包括参与药物代谢的酶。这类模拟有望在昂贵的实验室测试开始之前，就帮助研究人员预测潜在药物与生物靶点之间的相互作用，从而加速新药的研发进程。
金融服务与优化问题 ：金融行业正在积极探索将量子计算应用于投资组合优化、风险分析以及欺诈检测等领域。量子算法能够同时分析成千上万的变量，潜在地找到使用经典方法几乎不可能发现的最优投资策略。
银行和金融机构已经开展试点项目，测试用于信用风险评估的量子算法。量子计算机可以处理海量的历史数据，从中识别出能够预测贷款违约的模式。高频交易公司也在探索将量子算法用于市场分析和算法交易策略。
密码学与网络安全 ：量子计算与网络安全之间存在一种"双重关系"------它既威胁着现有的加密方法，同时也催生了新的量子安全技术。当运行在足够大规模的量子计算机上时，Shor 算法可以破解目前保护大多数互联网通信的 RSA 加密体系。
正是这种威胁，推动了抗量子加密方法以及后量子密码学标准的发展。与此同时，量子技术也使量子密钥分发等量子通信协议成为可能，这些协议基于量子力学定律，能够提供在理论上不可破解的安全性。
参考资料
1\] 2025年9月博客 [Quantum Computing for Dummies: A Complete Beginner's Guide to the Future of Technology](https://www.spinquanta.com/news-detail/quantum-computing-for-dummies-a-complete-beginner-s-guide-to-the-future-of-technology)