量子計算機（quantum computer）是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、儲存及處理量子資訊的物理裝置。當某個裝置處理和計算的是量子資訊，執行的是量子演算法時，它就是量子計算機。量子計算機的概念源於對可逆計算機的研究。研究可逆計算機的目的是為了解決計算機中的能耗問題。
量子計算機工作原理
普通的數字計算機在0和1的二進位制系統上執行，稱為“位元”（bit）。但量子計算機要遠遠更為強大。它們可以在量子位元（qubit）上運算，可以計算0和1之間的數值。假想一個放置在磁場中的原子，它像陀螺一樣旋轉，於是它的旋轉軸可以不是向上指就是向下指。常識告訴我們：原子的旋轉可能向上也可能向下，但不可能同時都進行。但在量子的奇異世界中，原子被描述為兩種狀態的總和，一個向上轉的原子和一個向下轉的原子的總和。在量子的奇妙世界中，每一種物體都被使用所有不可思議狀態的總和來描述。[1]
想象一串原子排列在一個磁場中，以相同的方式旋轉。如果一束鐳射照射在這串原子上方，鐳射束會躍下這組原子，迅速翻轉一些原子的旋轉軸。透過測量進入的和離開的鐳射束的差異，我們已經完成了一次複雜的量子“計算”，涉及了許多自旋的快速移動。[1]
從數學抽象上看，量子計算機執行以集合為基本運算單元的計算，普通計算機執行以元素為基本運算單元的計算（如果集合中只有一個元素，量子計算與經典計算沒有區別）。[1]
以函式y=f(x)，x∈A為例。量子計算的輸入引數是定義域A，一步到位得到輸出值域B，即B=f(A)；經典計算的輸入引數是x，得到輸出值y，要多次計算才能得到值域B，即y=f(x)，x∈A，y∈B。[1]
量子計算機有一個待解決的問題，即輸出值域B只能隨機取出一個有效值y。雖然透過將不希望的輸出導向空集的方法，已使輸出集B中的元素遠少於輸入集A中的元素，但當需要取出全部有效值時仍需要多次計算。
量子計算機（quantum computer）是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、儲存及處理量子資訊的物理裝置。當某個裝置處理和計算的是量子資訊，執行的是量子演算法時，它就是量子計算機。量子計算機的概念源於對可逆計算機的研究。研究可逆計算機的目的是為了解決計算機中的能耗問題。
量子計算機工作原理
普通的數字計算機在0和1的二進位制系統上執行，稱為“位元”（bit）。但量子計算機要遠遠更為強大。它們可以在量子位元（qubit）上運算，可以計算0和1之間的數值。假想一個放置在磁場中的原子，它像陀螺一樣旋轉，於是它的旋轉軸可以不是向上指就是向下指。常識告訴我們：原子的旋轉可能向上也可能向下，但不可能同時都進行。但在量子的奇異世界中，原子被描述為兩種狀態的總和，一個向上轉的原子和一個向下轉的原子的總和。在量子的奇妙世界中，每一種物體都被使用所有不可思議狀態的總和來描述。[1]
想象一串原子排列在一個磁場中，以相同的方式旋轉。如果一束鐳射照射在這串原子上方，鐳射束會躍下這組原子，迅速翻轉一些原子的旋轉軸。透過測量進入的和離開的鐳射束的差異，我們已經完成了一次複雜的量子“計算”，涉及了許多自旋的快速移動。[1]
從數學抽象上看，量子計算機執行以集合為基本運算單元的計算，普通計算機執行以元素為基本運算單元的計算（如果集合中只有一個元素，量子計算與經典計算沒有區別）。[1]
以函式y=f(x)，x∈A為例。量子計算的輸入引數是定義域A，一步到位得到輸出值域B，即B=f(A)；經典計算的輸入引數是x，得到輸出值y，要多次計算才能得到值域B，即y=f(x)，x∈A，y∈B。[1]
量子計算機有一個待解決的問題，即輸出值域B只能隨機取出一個有效值y。雖然透過將不希望的輸出導向空集的方法，已使輸出集B中的元素遠少於輸入集A中的元素，但當需要取出全部有效值時仍需要多次計算。