发现量子力学可以以一种可以增强传统计算机系统能力的形式表现出来，这是独特而有趣的，众所周知，传统计算机系统是在二进制上工作的。该应用程序创建了所谓的量子计算机，它利用量子力学原理来获得超出我们现在使用的经典计算机范围的计算能力。这篇文章用外行术语简要概述了这种计算现象，非物理学家计算极客可能会消化这种现象。
传统计算机的工作原理——
所有信息都由计算机使用这种由位（0 或 1）组成的二进制语言进行处理和理解。当你打破一个计算机下来，会发现与晶体管或开关，其函数使用的电压的由逻辑门电路一堆硅芯片。高电压代表开关的开启状态，相当于 1，低电压相当于 0。所有形式的数据，无论是文本、音乐、音频、视频还是软件，最终都由计算机编码并以二进制形式存储在计算机内存中。
重新思考二进制和晶体管——
摒弃现有的经典计算原理，这个新的量子计算世界遵循自己的规则，这是大自然所基于的规则。自然不是古典的。自然界不会在宏观层面上函数，而量子计算正是建立在这个基本方面，即：
为了减少我们所说的“位”或切换到最小可能的离散单元或量子级别，计算就像自然计算一样。这产生了“量子位”而不是经典位。
量子计算机的工作原理——
从逻辑上讲，如前所述，量子系统使用所谓的量子位作为最小的离散单元来表示信息，这些信息可以是具有自旋的电子、具有极化的光子、俘获离子、半导体电路等。 量子力学的性质就体现在作为单个量子位的游戏不仅可以存在于两个离散的能量状态，低能量状态和高能量状态（类似于 0 和 1），而且它也可以存在于叠加状态中，即它同时存在于两种状态中。然而，在测量时，叠加会消失，并且基于每个状态的概率返回两个不同状态之一。
当使用两个量子位而不是单个量子位时，存在 4 个离散能量状态（每个量子位有 2 个离散状态），一个量子位甚至可以存在于这些状态的叠加中。
类似地，使用 n 个量子位，可以实现 2 n个状态，它们以 0 和 1 的组合并行存在。
因此，这提供了一种表示信息的方法。下一步是处理信息，这需要操纵这些量子位。这是通过使用特殊的量子逻辑门和量子算法（例如 Shor 算法和 Grover 算法）实现的，这些算法使用叠加、纠缠和测量的量子力学原理函数。无需深入研究量子现象的复杂细节，量子位的状态是通过应用算法定义的精确电磁波、微波和放大函数来操纵的。
量子计算机的优势——
两个关键因素使量子计算机比我们今天所知的最强大的超级计算机强大十亿倍。这些是：
- 并行性
- 随着每个量子位的增加，计算能力呈指数增长
这赋予了量子计算机超出经典计算机范围的处理能力。
量子计算的应用——量子计算机可以轻松处理数十亿字节，可应用于：
- 大数据
- 密码学
- 分子模拟
- 蛋白质折叠
- 药物发现
- 基因组测序
- 诊断 DNA 序列
- 催化剂分析
- 财务分析
- 气候预测
- 复杂数据库的图形检索
- 优化
- 大规模软件测试
量子计算机的工作是一项持续的努力，具有巨大的潜力，可以彻底改变我们理解数字世界的方式。它并不寻求取代经典计算机，但可持续的量子计算机可以帮助经典计算机完成计算密集型任务，这些任务对于我们传统的基于图灵的计算机来说是有限制的、困难的和耗时的。