說起量子計算機，很多人可能聽過，這個是當前比較流行的一個詞彙。然而在上個世紀，就已經提出了量子計算機的基本原理。既然名字裡有“量子”的名字，那麼這個計算機到底跟量子力學有沒有關係呢？我們在生活中看到類似的詞彙基本分為兩種情況：1）打著“量子”的旗號做的“偽科學”產品，什麼量子運動鞋啊等等等等，本質屬於詐騙；2）雖然不是詐騙，但往往只是打“擦邊球”，本質與量子力學絲毫無關。那麼量子計算機的原理到底跟量子力學有關嗎？

量子計算機實物

原理

目前的計算機又被稱為圖靈計算機，即二進制計算機。所有的指令最後都轉化為二進制的0或者1，而0或者1就代表著電路的通和斷，無數個電路通斷就完成了計算機的運行。

圖靈及他的計算機

而量子力學中，存在量子糾纏，一個正轉的電子和一個反轉的電子存在鬼魅般的連接。一個改變時，另一個就會相應改變。早在上個世紀，就有人發現正傳和反轉完全可以當做圖靈計算機中的0和1，完全可以使用這個特性開發一個量子計算機！但是這個總得有優勢吧？不然幹嘛不用電子計算機呢？

優勢

量子計算機最大的優勢剛好就是它的原理。半導體的晶體管永遠只能表示1和0兩種狀態，但是量子是可以處以疊加態的（薛定諤的貓就是出於既是死又是生的疊加態），所以一個量子不僅能表示0或1，還可以表示0和1的疊加！他能同時記錄0和1，而不像傳統計算機只能記錄0或1。這個被稱為“量子比特”，最簡單的理解就是假如一臺電子計算機一次能計算10個bit位，即十位二進制，而量子計算機能一次計算2的十次方個這樣的數！

這個提高是十分可怕的，而且呈現的是指數性的提高，可以瞬間增加計算機的算力。

量子計算機強大算力的多世界解釋

量子計算機這麼神奇的強大算力能不能用量子力學的多世界理論解釋呢？有一種解釋是它利用了多個平行宇宙，把計算放在了多個平行宇宙中同時進行，然後通過某些途徑彙總結果！這個解釋的理由是，在1994年彼得·肖（任職貝爾實驗室）提出了量子電腦演算法分解大數（詳情可百度），並在2001年被IBM以7個量子比特成功分解了15=3✖️5。雖然很簡單，但卻的確是邁出了關鍵的第一步。然而彼得·肖的演算法在分解很多位的大數時，能夠同時進行10的上百次方個計算，而目前已知的宇宙粒子數的估值卻還沒達到10的上百次方。

所以有人認為是這其實也反向說明多世界宇宙的確存在，不然無處可找這麼高的算力，這麼多的粒子！肯定是10的上百次方個宇宙同時在計算！