点题：量子计算机是一种极具潜力的新型运算工具，一旦进入实用化阶段，它所具有得的强大数据并行处理能力，可解决现有计算机难以运算的数学问题，因此，它一直是世界各国战略竞争的焦点。
在量子信息科学的两个主要领域中，量子通信技术已进入实用化和商业化发展阶段，但量子计算机的突破仍面临很大的困难。
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一、定义
量子计算机（quantum computer）是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。顾名思义，量子计算机就是实现量子计算的机器，是一种使用量子逻辑进行通用计算的设备。不同于电子计算机（或称传统电脑），量子计算用来存储数据的对象是量子比特，它使用量子算法来进行数据操作。
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二、历史发展
量子计算机，最早由理查德·费曼提出，一开始是从物理现象的模拟而来。他发现当模拟量子现象时，庞大的希尔伯特空间使资料量也变得庞大，一个完好的模拟所需的运算时间变得相当可观，甚至是不切实际的天文数字。理查德·费曼当时就想到，如果用量子系统构成的计算机来模拟量子现象，则运算时间可大幅度减少，量子计算机的概念从此诞生。
概念提出：随着计算机科学的发展，史蒂芬·威斯纳在1969年最早提出“基于量子力学的计算设备”。而关于“基于量子力学的信息处理”的最早文章则是由亚历山大·豪勒夫（1973）、帕帕拉维斯基（1975）、罗马·印戈登（1976）和尤里·马尼（1980）年发表。
经典算法：量子计算机在上世纪八十年代多处于理论推导状态。1994年彼得·秀尔（Peter Shor）提出量子质因子分解算法后，因其对于通行于银行及网络等处的RSA加密算法可以破解而构成威胁之后，量子计算机变成了热门的话题，除了理论之外，也有不少学者着力于利用各种量子系统来实现量子计算机。
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量子计算最本质的特征为量子叠加性和量子相干性。量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算，所有这些经典计算同时完成，量子并行计算。
无论是量子并行计算还是量子模拟计算，本质上都是利用了量子相干性。遗憾的是，在实际系统中量子相干性很难保持。在量子计算机中，量子比特不是一个孤立的系统，它会与外部环境发生相互作用，导致量子相干性的衰减，即消相干（也称“退相干”）。因此，要使量子计算成为现实，一个核心问题就是克服消相干。而量子编码是迄今发现的克服消相干最有效的方法。主要的几种量子编码方案是：量子纠错码、量子避错码和量子防错码。量子纠错码是经典纠错码的类比，是目前研究的最多的一类编码，其优点为适用范围广，缺点是效率不高。
迄今为止，世界上还没有真正意义上的量子计算机。但是，世界各地的许多实验室正在以巨大的热情追寻着这个梦想。如何实现量子计算，方案并不少，已经提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束缚离子、电子或核自旋共振、量子点操纵、超导量子干涉等。
研发情况：美国的洛斯阿拉莫斯和麻省理工学院、IBM、和斯坦福大学、武汉物理教学所、清华大学等研究组已实现7个量子比特量子算法演示。2001年，科学家在具有15个量子位的核磁共振量子计算机上成功利用秀尔算法对15进行因式分解。2005年，美国密歇根大学的科学家使用半导体芯片实现离子囚笼（ion trap）。2007年2月，加拿大D-Wave系统公司宣布研制成功16位量子比特的超导量子计算机，但其作用仅限于解决一些最优化问题，与科学界公认的能运行各种量子算法的量子计算机仍有较大区别。2009年，耶鲁大学的科学家制造了首个固态量子处理器。同年，英国布里斯托尔大学的科学家研制出基于量子光学的量子计算机芯片，可运行秀尔算法。2010年3月31日，德国于利希研究中心发表公报：德国超级计算机成功模拟42位量子计算机，该中心的超级计算机JUGENE成功模拟了42位的量子计算机，在此基础上研究人员首次能够仔细地研究高位数量子计算机系统的特性。2011年4月，一个成员来自澳大利亚和日本的科研团队在量子通信方面取得突破，实现了量子信息的完整传输。同年9月，科学家证明量子计算机可以用冯·诺依曼架构来实现。同年11月，科学家使用4个量子位成功对143进行因式分解。2012年2月，IBM声称在超导集成电路实现的量子计算方面取得数项突破性进展。同年4月，一个多国合作的科研团队研发出基于金刚石的具有两个量子位的量子计算机，可运行Grover算法，在95%的数据库搜索测试中，一次搜索即得到正确答案。该研究成果为小体积、室温下可正常工作的量子计算机的实现提供可能。同年9月，一个澳大利亚的科研团队实现基于单个硅原子的量子位，为量子储存器的制造提供了基础。同年11月，首次观察到宏观物体中的量子跃迁现象。
2013年6月8日，由中国科学技术大学潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验。相关成果发表在2013年6月7日出版的《物理评论快报》上，审稿人评价“实验工作新颖而且重要”，认为“这个算法是量子信息技术最有前途的应用之一”。
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实现：一般认为量子计算机仍处于研究阶段。2011年5月11日，加拿大的D-Wave System Inc.发布了一款号称“全球第一款商用型量子计算机”的计算设备“D-Wave One”。该量子设备是否真的实现了量子计算还没有得到学术界广泛认同。2013年5月D-Wave System Inc.宣称NASA和Google共同预定了一台采用512量子位的D-Wave Two量子计算机。
实际运用：在2007年，加拿大计算机公司D-Wave展示了全球首台量子计算机“Orion（猎户座）”，它利用了量子退火效应来实现量子计算。该公司此后在2011年推出具有128个量子位的D-Wave One型量子计算机并在2013年宣称NASA与谷歌公司共同预定了一台具有512个量子位的D-Wave Two量子计算机。2014年1月3日，美国国家安全局（NSA）正在研发一款用于破解加密技术的量子计算机，希望破解几乎所有类型的加密技术。根据爱德华·斯诺登提供的文件，国安局正斥资约7970万美元（约合4.8亿元人民币）进行一项代号为“渗透硬目标”的研究项目，其中一项就是在美国马里兰州科利奇帕克的一处秘密实验室研发量子计算机，破解加密技术。
（技术研发与网络运维中心摘编）
参考来源：
[百度百科]
量子计算机
http://baike.baidu.com/view/18645.htm
[网易荐新闻]
量子计算机的前世今生_网易荐新闻
http://j.news.163.com/docs/28/2015103010/B75PO3R89001O3R9.html
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延伸阅读：
澳科学家研究量子计算取得新进展:实现量子纠缠
http://www.cankaoxiaoxi.com/science/20151123/1005243.shtml
值得期待的量子CPU
http://www.qstheory.cn/science/2015-11/20/c_1117205957.htm
为何谷歌下大力气研发量子计算机
http://news.mydrivers.com/1/323/323391.htm
量子计算机的七大惊人颠覆：再也不会堵车
http://tech.qq.com/a/20150422/050303.htm
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