是什么使量子计算机特别有用？

我知道量子计算机能够通过一次逻辑处理所有可能状态的叠加。

人们似乎指的是使量子计算机特别或有用的东西。

但是，在处理了叠加输入之后，您将获得一个叠加结果，您只能提出一个问题，并且它会折叠为一个值。我也知道不可能（当前吗？）克隆叠加状态，因此您一直无法获得一个问题的答案。

在这两种情况下，似乎多处理能力实际上都没有给您带来任何好处，因为它有效地好像只处理了一种状态。

我是在误解事物，还是量子计算的真正有用性来自其他？

谁能解释一下别的东西吗？

破坏性干扰是使量子计算机变得更强大的首要因素。在经典的概率计算中，具有两条通往输出的路径总是会使该结果更有可能。在量子计算机中，它可以降低结果的可能性。

精心设计了量子算法，以使错误的答案容易受到相消干扰，仅留下所需的解决方案作为测量结果。这样做很棘手，并不是每个问题都允许这样做。Grover的搜索算法是这种效果的一个很好的例子，因此这里是有关Grover算法的初学者文章。

量子计算机可以使用的其他有用属性：

• 纠缠于协调和沟通的改进（例如对称性破坏，超密编码，敲钟测试）。
• 密码学的不确定性原理（例如，量子密钥分布，爱因斯坦认证的随机数）。
• 操作实际的物理状态以实现量子传感器和其他实验室设备（谁不想使用反事实炸弹测试仪？）。

（Scott Aaronson喜欢说关于量子的所有有趣的事情是由于叠加保留了2范数，而不是像概率分布那样保留了1范数。我提到的所有更具体的有用效果的确来自基础数学。）

您的一些问题是公开的理论性问题。有几种方法可以回答您的问题。考虑质量管理计算的一般方法是利用自旋电子学，即自旋的量子性质进行计算。因此，这是电子/逻辑小型化以及总体上计算的逻辑下一步。目前的制造技术正在克服栅极宽度的理论限制，随之而来的摩尔定律趋于平稳，自旋电子学代表了“下一个前沿”。

$2^x$$x$是量子位的数量，即量子位线性增加的计算能力的指数增长。这听起来几乎像是科幻小说，但据任何人所知，这显然是“真实/本征”性质。

1996年的一个关键突破是Shor算法，该算法表明分解可以在“量子多纳米时间”中解决，并且被认为引起了对量子计算的极大兴趣。因子分解当然是广泛使用的RSA算法中现代密码系统的核心。

量子计算机能否在“更快”的时间内解决其他主要问题是一个开放的理论问题。这就是所谓的BPP =？BQP问题。

由DWave制造的有争议的QM计算机已被证明在解决某些问题上是“有用的”，并且他们已经成功地证明了在“稍弱”的QM系统上的一种量子缩放形式，即绝热计算。是否能够/是否会显示出明确的速度提高是一个悬而未决的问题，在谷歌，美国宇航局，洛克希德等公司的积极研究下

简而言之，量子计算机并不是像传统计算机一样完全“有用”，正在积极研究其实用性的确切性质，并且目前仅存在有限的/实验性/原型系统。它们在实现时被认为与常规计算“至少一样有用”，并且可能/希望以某些并非确切可预见的方式“更加有用”。

一个颇具争议的答案，但请记住这一点。

我什么也不会说使得量子计算机更加有用（至少目前）！

当然，相对于经典的理论处理，量子力学在计算中的标准理论处理确实提供了新的可能性（正如其他答案所指出的那样）。那么，这里有什么收获呢？

该抓的是：这是不是某些量子计算机确实更强大，比普通/古典电脑（与事实$P$ 与 $NP$以及经典计算机无法模拟量子计算机。当然，“ 量子理论 ”会告诉您。为什么引用“ 量子理论 ”？因为它不是量子理论，实际上它只是一个特定的“ 量子理论的解释 ”。希望所有这些都被理解和清楚。

相关参考：

1. 是否有正式证据表明量子计算比传统计算快或将要比传统计算快？
2. 由经典系统模拟的量子计算机（IOP论文）
3. 第一台“量子计算机”比传统PC快
4. 量子测量能击败传统计算机吗？
5. 通过模拟量子力学击败量子计算机