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每個人都知道量子力學的一件事是它的傳奇怪異，其中它描述的世界的基本宗旨似乎與我們所生活的世界很陌生。疊加，在兩個狀態下，可以同時在兩個狀態下，一個開關，一個開關，一個開關，一個貓死與活著。或糾纏，愛因斯坦所謂的“遙遠的怪異動作”即使在巨大的距離隔開時，對像也可以看不見。
但是怪異與否量子理論接近一個世紀並在日常生活中發現了許多應用。正如約翰·馮·諾伊曼（John von Neumann）曾經說過的那樣：“您不了解量子力學，您只是習慣了。”大部分電子設備基於量子物理學，量子理論在計算中的應用可能為我們今天看到的複雜計算和數據處理打開了巨大的可能性。
想像一個計算機處理器能夠利用超級位置，以同時計算任意數量的複雜問題排列的結果。想像一下，儘管有身體上的分離，但如何使用糾纏如何允許世界上不同方面的系統以及他們的努力結合在一起。量子計算具有巨大的潛力，從而使一些最困難的任務的輕鬆工作，例如模擬人體對藥物的反應，預測天氣模式或分析大數據集。
需要這種處理可能性。第一個晶體管只能僅握在手中，而今天它們的測量僅比紅細胞小14 nm - 500倍。這種無情的收縮，由英特爾創始人戈登·摩爾（Gordon Moore）預測為摩爾定律，已有50年的歷史，但不能無限期地保持。矽只能縮小到目前為止，如果我們要繼續從習慣的性能收益中受益，我們需要採取不同的方法。
量子製造
半導體製造的進步使大量生產量子尺度的半導體 - 具有量子效應（例如巨大位置和糾纏）的電子電路。
該圖像在原子量表上捕獲，通過一個潛在的候選量子構建塊（半導體納米環）顯示了一個橫截面。被困在這些環中的電子表現出量子力學的奇怪特性，半導體製造過程有望整合構建量子計算機所需的這些元素。雖然我們可能能夠使用類似結構來構建量子計算機，但仍有主要的挑戰。
在經典的計算機處理器中，大量晶體管相互互動。但是量子行為高度脆弱。例如，在量子物理學下，甚至測量了系統狀態，例如檢查開關是否打開還是關閉，實際上會更改所觀察到的內容。進行量子系統的管弦樂隊來產生有用的輸出，而經典計算機無法輕易處理的輸出非常困難。
但是有巨大的投資：英國政府宣布了2.7億英鎊的量子技術資金例如，在2014年，喜歡Google，NASA和Lockheed Martin也在該領域工作。很難預測進度的速度，但是有用的量子計算機可能需要十年的時間。
量子計算的基本元素被稱為量子，是量子，等於傳統計算機中使用的位。迄今為止，科學家已經利用量子系統以許多不同的方式代表Qubit，從鑽石的缺陷到半導體納米結構或微小的超導電路。這些中的每一個都有自己的優勢和缺點，但是還沒有符合量子計算機（稱為Divincenzo標準）的所有要求。
最令人印象深刻的進展來自D-Wave Systems，該公司已設法將數百噸的Qubits打包成與傳統處理器相似的小芯片。
量子秘密
但是，利用量子技術的好處不僅限於計算。無論量子計算是否會擴展或增強數字計算，都可以為其他方式利用相同的量子效應。最成熟的例子是量子通信。
如下圖所示，已經提出了量子物理學作為防止偽造有價值物體的一種手段，例如鈔票或鑽石。在這裡，嵌入量子物理學中的異常負面規則被證明是有用的。無法製作未知狀態的完美副本，測量結果改變了他們正在測量的系統。這兩個限制是在此量子反爆炸方案中組合在一起的，因此無法複製存儲對象的身份。
概念量子錢不幸的是，非常不切實際，但是同樣的想法已成功地擴展到了交流。這個想法很簡單：測量量子超位狀態的行為改變了您嘗試測量的內容，因此可以檢測出竊聽器進行此類測量的存在。使用正確的協議，例如BB84，可以通過基本物理法則保證的隱私來私下交流。
如今，量子通信系統可從諸如公司（例如東芝和量子。儘管實施量很笨拙且昂貴，但現在它將變得更加精簡和微型，就像晶體管在過去60年中已經微型化一樣。
納米級製造技術的改進將大大加快基於量子的技術的發展。儘管有用的量子計算似乎仍然是一定的，但它的未來確實非常令人興奮。
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