简化原理
普通比特只能是0或1。量子比特可以同时处于两种状态的叠加态,量子比特之间还可以相互纠缠(entanglement)。量子算法利用干涉效应,让正确答案的概率被放大,错误答案则相互抵消。
为什么家里还用不上
量子比特极其脆弱。它们必须冷却到接近绝对零度,哪怕最微小的干扰也会导致信息丢失。最大的挑战在于纠错:需要用许多个物理量子比特,才能拼凑出一个可靠的逻辑量子比特。
对加密的威胁
一台足够强大的量子计算机,理论上能用秀尔算法破解保护着互联网安全的 RSA 加密。因此,美国国家标准与技术研究院(NIST)在2024年发布了首批后量子密码学标准,各企业也在逐步部署。详见加密与 HTTPS一文。