量子計算和量子計算機的介紹與量子計算基礎(chǔ)的分析
量子計算和量子計算機是現(xiàn)代通信科學(xué)的重大議題，量子的疊加性、糾纏性和相干性為量子計算提供一種創(chuàng)新的計算方法，在對信息的運算、保存和處理方面遠超過經(jīng)典運算。 Shor 算法通過量子傅里葉變換，有效地在多項式時間內(nèi)解決大數(shù)質(zhì)因子分解問題；以 Grover 算法為代表的量子搜索算法，極大地提高搜索效率；量子通信技術(shù)利用量子的糾纏態(tài)實現(xiàn)信息傳遞；量子并行計算可以彌補智能算法中的某些不足，量子智能算法將有很大的發(fā)展空間。
量子通信是計算機科學(xué)與量子學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，根據(jù) Moore 定律可知：當計算機的存儲單元達到原子層次時，顯著地量子效應(yīng)將會嚴重影響計算機性能，計算機性能決定量子通信質(zhì)量。量子通信的進一步發(fā)展需要借助新的原理和方法，量子計算為這一問題的解決提供了一個可能的途徑。
根據(jù)量子計算原理設(shè)計的量子計算機是實現(xiàn)量子計算的最好體現(xiàn)。量子計算機是利用微觀粒子狀態(tài)來進行存儲和處理信息的計算工具。其基本原理是通過物理手段制備可操作的量子態(tài)，并利用量子態(tài)的疊加性、糾纏性和相干性等量子力學(xué)的特性進行信息的運算、保存和處理操作，從本質(zhì)上改變了傳統(tǒng)的計算理念。
量子通信是量子理論與信息理論的交叉學(xué)科，是指利用量子的糾纏態(tài)實現(xiàn)信息傳遞的通訊方式。量子的糾纏態(tài)是指：相互糾纏的兩個粒子無論被分離多遠，一個粒子狀態(tài)的變化都會立即使得另一個粒子狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)變化的現(xiàn)象。量子通信主要包括兩類：用于量子密鑰的傳輸，和用于量子隱形傳態(tài)和量子糾纏的分發(fā)。與傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比，量子通信具有容量大，傳輸距離遠和保密性強的特點。
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