量子計算技術(shù)可應(yīng)用的領(lǐng)域包括
量子計算技術(shù)可應(yīng)用的領(lǐng)域包括
量子計算 ，量子計算機(jī)就是遵循量子力學(xué)規(guī)律，基于上述原理進(jìn)行信息處理的一類物理裝置。與經(jīng)典計算相比，量子計算具有并行計算能力更強(qiáng)和能耗更低兩大主要特點。
量子通信 ，量子計算是以量子比特為基本單元，通過量子態(tài)的受控演化實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的一類計算技術(shù)，具有經(jīng)典計算無法比擬的巨大信息攜帶和超強(qiáng)并行處理能力。
3.量子芯片即為量子計算機(jī)的物理實現(xiàn)與硬件系統(tǒng)。量子算法即為便于控制并使用通用量子計算機(jī)，而利用量子計算機(jī)程序設(shè)計語言作為人與量子計算機(jī)之間傳遞信息的媒介。
4.現(xiàn)有量子算法一般固化于專用量子計算設(shè)備中，雖然量子計算各種物理實現(xiàn)的原理性驗證發(fā)展迅速，但國際上公認(rèn)短期內(nèi)無法實現(xiàn)量子通用計算機(jī)。
量子技術(shù)都有哪些應(yīng)用
量子信息科學(xué)（QIS）基于獨特的量子現(xiàn)象，如疊加、糾纏、壓縮等，以經(jīng)典理論無法實現(xiàn)的方式來獲取和處理信息，技術(shù)應(yīng)用包括量子傳感與計量、量子通信、量子模擬及量子計算等方面，它將在傳感與測量、通信、仿真、高性能計算等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景，并有望在物理、化學(xué)、生物與材料科學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域帶來突破，未來可能**包括人工智能領(lǐng)域在內(nèi)的眾多科學(xué)領(lǐng)域。
一、傳感與計量領(lǐng)域
利用糾纏現(xiàn)象，可將不同的量子系統(tǒng)彼此相連，對一個系統(tǒng)的測量會影響另一個系統(tǒng)的結(jié)果——即使這些系統(tǒng)在物理上是分開的。
兩個量子系統(tǒng)處于略有不同的環(huán)境中，可通過彼此干涉提供有關(guān)環(huán)境的信息，從理論上講，這種原子干涉儀提供的感知性能要比傳統(tǒng)技術(shù)高出幾個數(shù)量級。
原子干涉儀除用于慣導(dǎo)外，還可改裝為重力儀，以及用于地球系統(tǒng)監(jiān)測、礦物質(zhì)**定位等。量子授時裝置，如美國**標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST）研制的量子邏輯鐘，是目前世界上精度**的授時裝置之一。光子源及單光子探測技術(shù)可提高光敏探測器的校準(zhǔn)精度，用于微量元素的探測。
二、量子加密通信
傳統(tǒng)加密技術(shù)使用密鑰：發(fā)送方使用一個密鑰對信息進(jìn)行編碼，接收方使用另一個密鑰對信息進(jìn)行解碼，但這樣的密鑰有可能被泄露，從而不可避免地遭到**。
不過，信息可以通過量子密鑰分布（QKD）進(jìn)行加密。在QKD中，關(guān)于密鑰的信息通過隨機(jī)偏振的光子發(fā)送，這限制了光子，使其僅在一個平面中振動。如果此時**者測量信息，量子狀態(tài)就會坍塌！只有擁有確切量子密鑰的人，才能夠解密信息。
量子通信還可能應(yīng)用于虛擬貨幣防偽和量子指紋鑒定等等。未來，量子**將連接分布式量子傳感器，用于全球的**監(jiān)測。
而在5年百科—10年內(nèi)，有望開發(fā)出可靠的光子源及相關(guān)技術(shù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離量子信息傳輸，并推動量子處理器之間數(shù)據(jù)共享協(xié)議的相關(guān)理論研究。
三、量子模擬
量子模擬器使用易操控的量子系統(tǒng)，來研究其他難以直接研究的量子系統(tǒng)屬性。對化學(xué)反應(yīng)和材料進(jìn)行建模是量子模擬最有可能的一個應(yīng)用。研
究者可以在計算機(jī)中研究數(shù)百萬美元的候選材料，而無需再花費數(shù)年、投入數(shù)億美元，卻只能制造和定性少量材料。
不管目標(biāo)是更強(qiáng)的飛機(jī)用高分子材料、更有效的車用觸媒轉(zhuǎn)化器、更好的太陽能電池材料和醫(yī)學(xué)品，還是更透氣的纖維等，開發(fā)環(huán)節(jié)加快將會帶來巨大價值。
基于不同技術(shù)的量子模擬器原型已在實驗室環(huán)境得到了驗證。
四、量子計算
量子計算是通過疊加原理和量子糾纏等次原子粒子的特性來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的編碼和操縱。在過去的幾十年里，量子計算只存在于理論上，但近些年的研究已經(jīng)開始出現(xiàn)有意義的結(jié)果，開發(fā)并驗證了多種量子算法，研制出了量子計算機(jī)實驗原型機(jī)，未來的5年—15年里，我們很有可能制造出一款有實用意義的量子計算機(jī)。
量子計算機(jī)的出現(xiàn)將給氣候模擬、*物研究、材料科學(xué)等其他科研領(lǐng)域帶來巨大的進(jìn)步。不過，最令人期待的還是量子密碼學(xué)。一臺量子計算機(jī)將可以破解目前所有的加密方式，而量子加密也將真正無懈可擊。
量子計算機(jī)可以應(yīng)用在什么地方
首先量子計算機(jī)處理數(shù)據(jù)不象傳統(tǒng)計算機(jī)那樣分步進(jìn)行，而是同時完成，這樣就節(jié)省了不少時間，適于大規(guī)模的數(shù)據(jù)計算。能不能取代超算有點期待。
量子計算機(jī)的問世還可解決一個一直困擾傳統(tǒng)計算機(jī)的難題，那就是微型化和集成化。
這只是理論上預(yù)估，會不會出現(xiàn)量子摩爾定律有待考慮。從另外一個方面說明傳統(tǒng)計算機(jī)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢明顯。**量子計算機(jī)還有一個優(yōu)點就是，系統(tǒng)的某部分發(fā)生故障時，輸入的原始數(shù)據(jù)會自動繞過，進(jìn)入系統(tǒng)的正確部分進(jìn)行正常運算，運算能力相當(dāng)于1000億個奔騰處理器，運算速度比現(xiàn)有的計算機(jī)快100倍。傳統(tǒng)計算機(jī)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在有計算過剩和產(chǎn)業(yè)升級慣性的問題。
所以量子計算的優(yōu)勢也是保持量子計算高端優(yōu)勢。能否像微型機(jī)計算機(jī)大范圍普及有待考慮。
