量子计算机

在经典（或常规）计算机中，信息存储为位；在量子计算机中，它以量子位（量子位）的形式存储。

量子计算的基本原理是：可以使用量子特性来表示和构造数据，并且可以设计和构建量子机制以对这些数据执行操作。

尽管量子计算仍处于起步阶段，但已经进行了一些实验，其中量子计算操作只在极少数的量子位上执行。

理论和实践领域的研究都以疯狂的速度继续进行，许多国家政府和军事资助机构都支持量子计算研究，以开发用于民用和国家安全目的的量子计算机，例如密码分析。

如果可以建造大规模量子计算机，它们将比我们目前的任何经典计算机（例如Shor算法）都能够以指数级的速度解决某些问题。

量子计算机不同于其他计算机，例如DNA计算机和基于晶体管的传统计算机。

诸如光学计算机之类的某些计算体系结构可能会使用电磁波的经典叠加，但是如果没有某些特定的量子机械资源（例如纠缠），它们比量子计算机具有较小的计算速度潜力。

量子计算机的功能整数分解被认为对于普通整数在计算机上是不可行的，因为普通整数仅是几个素数的乘积（例如，两个300位素数的乘积）。

相比之下，量子计算机比使用Shor算法查找其因素的经典计算机更有效地解决了这一问题。

从某种意义上说，将存在一个多项式时间（以整数的位数为单位）算法来解决该问题，这种能力将使量子计算机能够“破解”当今使用的许多密码系统。

特别是，大多数流行的公钥密码都是基于分解整数（包括RSA形式）的难度。

这些用于保护安全的网页，加密的电子邮件和许多其他类型的数据。

打破这些将对电子隐私和安全产生重大影响。

提高RSA之类的算法安全性的唯一方法是增加密钥大小，并希望对手没有资源来构建和使用足够强大的量子计算机。

似乎有可能总是可以制造比最大量子计算机中的量子位数量更多的经典计算机。