量子计算的特点范文1
关键词：点特征提取，Harris算子，Forstner算子
算子的原理与实现
1.1 Harris算子的原理
Harris算子的思想是计算像素所在位置的梯度构成自相关矩阵M，由M阵的特征值的大小来检测角点,如果像素所在位置有两个方向梯度的绝对值都比较大,就判定此像素点为角点。由于Harris 算子的公式只涉及图像的一阶导数，所以该算子计算较为简单、复杂度适中，是一种简单而又稳定的算法。Harris算子的计算公式如下所示，式(1) 中, gx 为x 方向的梯度, gy 为y 方向的梯度, G( s ) 为高斯模板。式(2) 中, det 为矩阵的行列式,tr 为矩阵的直迹, k为默认常数。
而在实际操作中可以将计算兴趣值的(2)式改为I = det( M)/ ( tr(M) +ε)。其中ε为任意小的正数, 该角点响应函数与(2)式相比,避免了k 的选取,减少了k 选择的随机性。博士论文，Harris算子。
1.2 Harris算子的实现
Harris 算子主要有以下特点[2]: ①算法简单:Harris算子中只需对原始图像进行灰度的一阶差分以及对梯度值进行高斯滤波,操作简单。②提取的点特征均匀而且合理:Harris 算子对图像中的每个点都计算其兴趣值,然后在邻域中选择最优点。在图像纹理信息丰富的域,Harris 算子可以提取出大量有用的特征点,而在图像中纹理信息少的区域,提取的特征点则较少。博士论文，Harris算子。③可以定量的提取特征点:Harris 算子最后一步是对所有的局部极值点进行排序,可以根据需要提取一定数量的最优点。④Harris 角点检测在对角点度量执行非极大值抑制,确定局部极大值时,角点提取的效果完全依赖于单阈值的设定。⑤Harris 角点检测虽然采用了可调窗口的高斯平滑函数,但高斯窗口的大小实际应用中难以确定。博士论文，Harris算子。如果选用较小窗口的高斯平滑函数,则会因为噪声的干扰导致众多伪角点的出现;如果用较大窗口的高斯平滑函数,则会因为卷积的圆角效应使得角点的位置产生偏移。
2 对Harris算法的改进
Harris算子提取角点的效果较为稳定，且较为简单，但是精度相对较低，由于图像色调、噪声等因素的影响，会出现提取出伪角点或提取出的特征点为与实际位置发生偏移等现象，而摄影测量中的Forstner算子定位精度较高；结合Harris算子与Forstner算子的特点，可以首先采用Harris算子提取一点数量的初选点，然后采用Forstner算子以初选点为窗口中心，精确计算特征点的位置。
2.1Forstner算子
Forstner算子的思想是通过Robert梯度对一幅影像上N*N大小的图像窗口滤波，计算出窗口中心像素的灰度协方差矩阵，在影像中寻找具有尽可能小而接近圆的误差椭圆的点做为特征点被提取出来。Forstner算子的计算公式如下，其中fx，fy分别为确定的N*N大小的图
像窗口中各像素在45°和135°方向的Robert梯度[3]；
计算每个窗口的兴趣值q和w。
当q>Tq，且w>Tw时，将该像元定为待选点。博士论文，Harris算子。阈值Tq和Tw为经验值，其中Tq取值范围为0.5至0.75，Tw可以选取0.5至1.5之间一常数与w的平均值的乘积，或者w的中值与5的乘积。博士论文，Harris算子。
2.2 改进算法
改进算法的原理是: 首先对一幅图像采用高斯模板方差为0.7的Harris算子，提取一定量的初选点,这些初选点都是在图像的局部范围内的最优特征点,精度能达到一个像素。将由Harris算子提取出的分布比较均匀的待选特征点做为最佳窗口的中心点,采用Forstner算子对窗口内进行加权中心化操作,精确定位特征点的位置,将精度提高到子像素级别。博士论文，Harris算子。在Visual C++ 6.0平台上实现如上算法，可以观察到，单纯使用Harris算子提取到特征点会出现点位偏移或提取出伪角点的问题，在Harris算子的基础上在进行Forstner算子后的结果精度更高，特征点位更精确。
3 结束语
Harris算子是一种稳定、简便的特征点提取算子，在实际操作中有广泛的应用。但由于Harris算子只能达到一个像素的精度，所以结合Forstner算子高定位精度的特点，将这两种算子结合起来进行点特征提取，可以使提取到的特征点的精度进一步提高。
参考文献
[1]SmithAM,BradyJM.SUSAN.ANewApproachtoLowLevelImageProcessing[J].InternationalJournalofComputerVision，1997,23(1):45-78.
[2]谢东海,詹总谦,江万寿.改进Harris算子用于点特征的精确定位[J].测绘信息与工程，2003.4,28（2）：22-23.
[3]张剑清.潘励，王树根.摄影测量学[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,1996.
量子计算的特点范文2
关键词：园林造价；多样性；繁琐性；常见问题及预防
1 园林造价的特点
1.1 定额子目的多样性
由于园林工程施工内容具有多样性，所以在园林工程定额中单项的预算子目与其它定额中类似工程单项内容比较起来较多。比如同样的面层工程项中园林定额中的子目项就比建筑定额和市政定额中的子目项要多。同时由于园林工程艺术性的要求，同一种铺装材料也会有不同的铺装形式。这些不同的铺装形式的定额单价也有着较大的差别。
1.2 图纸设计的复杂性
由于园林设计是为人们提供游玩、休息、休闲的空间，所以它在空间的布局和层次的划分上更多地追求多层次的景观布局，带给人们的是回归自然的感受。因此，园林景观设计表现在图纸上，不像建筑和其它设计一样在空间及层次上较为单一、简单。
1.3 较强的专业性
因为园林工程特别是其中的古建工程具有较强的专业特点，所以在图纸的审核和工程量计算中要求实际操作人员要有较强的专业知识。
1.4 工程量计算的繁琐性
由于园林设计的观赏性、社会性、艺术性及回归自然等特点的要求，使得园林设计在有限的空间里通过大量不同材料，运用各种表现手法创造出一个个优美、舒适的空间来满足人们的各种要求。因此，就造成园林工程在施工中运用的材料数量较少，种类繁多，也形成园林造价工程量计算的复杂及繁琐性。
2 园林造价人员应具备的基本素质
2.1 具有准确识图的能力
能准确地识别图纸是一个造价人员必备的基本素质，也是直接影响到造价结果的一个重要的条件。如果不能准确地识别设计图纸，看懂图纸的要求，从根本上来讲已经失去了图纸预算的意义。所以具有准确识图的能力是对造价人员最基本的要求。
2.2 能正确理解设计人员的设计意图
一个合格的造价人员不仅是要能准确的识别图纸，还要能深刻、正确地理解设计人员的设计意图。只有正确理解设计人员的设计意图，才能在造价过程中正确地进行工程量计算及套用相适应的的定额子目。
2.3 熟悉园林工程施工流程
能够熟悉园林工程施工流程，明白施工工序及要求。能够使得造价人员在进行工程量计算、套用定额子目及预算审核时，更好地进行全局的把握和掌控。
2.4 熟练掌握定额及预算软件
熟练掌握定额及预算软件，能在保证速度的前提下确保预算的准确性。
3 预算中常见问题及预防办法
3.1 工程量计算错误原因
（1）由于计算者本人对于工程量计算规则不熟悉，自己靠想象进行计算，造成工程量计算错误。（2）计算者对于图纸不熟悉，造成漏项或多算。预算人员在进行工程量计算的前期工作中，因为各种原因造成本人对设计图纸不熟悉，又加上园林图纸的复杂性，在工程量计算过程中很容易就会造成漏算工程量。（3）计算公式出现问题，造成工程量计算错误。有的预算人员由于没有记住运算公式或理论换算数据也会影响工程量计算的准确性。（4）预算人员粗心大意致使工程量计算出现错误，由于预算人员个人粗心大意在预算过程中少算、漏算造成工程量不准。
3.2 定额子目套用不当
在有些时候，工程量计算也比较准确，但由于预算人员对定额子目不熟悉，出现了乱套定额子目的现象。由于预算人员对于园林定额子目不熟悉，没有把微地形土方按照人工堆地形子目套取，而是用人工回填土方子目应付了事，造成了巨大损失。
3.3 不了解施工工序
由于施工人员对于工程施工工序不了解，甚至根本不懂施工，使得预算员看不懂图纸，无法进行工程量计算。
量子计算的特点范文3
量子计算机的计算能力将超过任何超级计算机。
当我们还在感叹一个小小的芯片可以集成超过数亿个晶体管，去年我们还认为Intel研制出的3D晶体管是“晶体管历史上最伟大的发明”的时候，量子计算机(Quantum Computer)便以更加惊艳的方式成为焦点。
在3月初举行的美国物理学会年会上，以马赛厄斯・斯特芬博士为首的IBM团队展示了他们在量子计算机方面的最新研究成果：3D超导量子比特(quhit)装置及包含3个量子比特的硅晶片。中国科学技术大学从事半导体量子芯片研究的郭国平教授认为，上述设备非常类似于我们现在广泛使用的电脑芯片，采用传统的微电子加工技术，在超导的金属铝材料上即可制备出进行量子信息处理的芯片。
与此同时，IBM的三项新纪录震动整个了物理界，他们做到了减少基本运算误差、保持量子比特中量子机械特性的完整性，以及将量子的相干时间(即系统一直进行量子信息处理而不发生错误的时间)延长了2个数量级。“这一次，他们采用了一种新的三维结构，就像用一个盒子把芯片包裹起来以避免外界的干扰，使得量子相干时间延长到100微秒，这样每进行10000次(以前是100次)作才出错，因此他们的芯片可以进行很多次的量子计算，性能比以前更为强大”，郭教授解释。
这100微秒，对你我来说只是一瞬，但对于量子计算来说，却可以同时处理百万项任务。传统的计算机将信息识别为“0”或“1”两种状态的二进制数据，就像灯泡一样，非开即关；而量子计算则如同“薛定谔的猫”，它可以同时处理数据“1”和“0”，这就意味着两个量子比特可以表示4个赋值，三个量子比特则可以表示8个，以此类推。不过更让人惊异的是，最子比特所呈现的这种特性，就好比一盏灯可以同时处于开和关两种状态一样，具有天然的并行计算能力。斯特芬博士说：“这就像我可以同时身处两个不同地方，但是这样的事情在现实世界中不可能发生。”
早在100年前，量子力学理论就开始不断冲击人们的既有认知。而一个多世纪过去了，量子鬼魅般行踪的魅力却让无数科学家为之倾倒。诺贝尔物理学奖获得者理查德-费恩曼于1982年引入量子计算的概念，至今已有越来越多的研究人员投身关于量子计算机的研发：2007年。D-Wave公司宣称他们制造出了世界第一台商用量子计算机(迄今为止只卖出了一台)；2010年，美国与澳大利亚科学家成功制造出在单晶硅表面构成一个量子点的晶体管；2011年初，牛津大学的科学家首次将100亿个量子比特植入高纯度的硅晶体中……目前，许多政府和军队也在出资支持进行量子计算机研究和开发的机构。
“正如芯片和计算机是目前信息时代的基础与关键技术，量子芯片及相应的量子计算机有望在15-20年后成为后摩尔时代核心的信息技术。量子计算机将带来新一轮信息技术革命和产业升级，它将满足未来信息社会对于海量数据处理和高性能的超级计算的强烈需求”，郭教授如是说。
量子计算的特点范文4
【关键词】量子计算；量子计算机；量子算法；量子信息处理
1、引言
在人类刚刚跨入21山_纪的时刻，！日_界科技的重大突破之一就是量子计算机的诞生。德国科学家已在实验室研制成功5个量子位的量子计算机，而美国LosAlamos国家实验室正在进行7个量子位的量子计算机的试验。它预示着人类的信息处理技术将会再一次发生巨大的飞跃，而研究面向量子计算机以量子计算为基础的量子信息处理技术已成为一项十分紧迫的任务。
2、子计算的物理背景
任何计算装置都是一个物理系统。量子计算机足根据物理系统的量子力学性质和规律执行计算任务的装置。量子计算足以量子计算目L为背景的计算。是在量了力。4个公设（postulate）下做出的代数抽象。Feylllilitn认为，量子足一种既不具有经典耗子性，亦不具有经典渡动性的物理客体（例如光子）。亦有人将量子解释为一种量，它反映了一些物理量（如轨道能级）的取值的离散性。其离散值之问的差值（未必为定值）定义为量子。按照量子力学原理，某些粒子存在若干离散的能量分布。称为能级。而某个物理客体（如电子）在另一个客体（姻原子棱）的离散能级之间跃迁（transition。粒子在不同能量级分布中的能级转移过程）时将会吸收或发出另一种物理客体（如光子），该物理客体所携带的能量的值恰好是发生跃迁的两个能级的差值。这使得物理“客体”和物理“量”之问产生了一个相互沟通和转化的桥梁；爱因斯坦的质能转换关系也提示了物质和能量在一定条件下是可以相互转化的因此。量子的这两种定义方式是对市统并可以相互转化的。量子的某些独特的性质为量了计算的优越性提供了基础。
3、量子计算机的特征
量子计算机，首先是能实现量子计算的机器，是以原子量子态为记忆单元、开关电路和信息储存形式，以量子动力学演化为信息传递与加工基础的量子通讯与量子计算，是指组成计算机硬件的各种元件达到原子级尺寸，其体积不到现在同类元件的1%。量子计算机是一物理系统，它能存储和处理关于量子力学变量的信息。量子计算机遵从的基本原理是量子力学原理：量子力学变量的分立特性、态迭加原理和量子相干性。信息的量子就是量子位，一位信息不是0就是1，量子力学变量的分立特性使它们可以记录信息：即能存储、写入、读出信息，信息的一个量子位是一个二能级（或二态）系统，所以一个量子位可用一自旋为1/2的粒子来表示，即粒子的自旋向上表示1，自旋向下表示0；或者用一光子的两个极化方向来表示0和1；或用一原子的基态代表0第一激发态代表1。就是说在量子计算机中，量子信息是存储在单个的自旋’、光子或原子上的。对光子来说，可以利用Kerr非线性作用来转动一光束使之线性极化，以获取写入、读出；对自旋来说，则是把电子（或核）置于磁场中，通过磁共振技术来获取量子信息的读出、写入；而写入和读出一个原子存储的信息位则是用一激光脉冲照射此原子来完成的。量子计算机使用两个量子寄存器，第一个为输入寄存器，第二个为输出寄存器。函数的演化由幺正演化算符通过量子逻辑门的操作来实现。单量子位算符实现一个量子位的翻转。两量子位算符，其中一个是控制位，它确定在什么情况下目标位才发生改变；另一个是目标位，它确定目标位如何改变；翻转或相位移动。还有多位量子逻辑门，种类很多。要说清楚量子计算，首先看经典计算。经典计算机从物理上可以被描述为对输入信号序列按一定算法进行交换的机器，其算法由计算机的内部逻辑电路来实现。经典计算机具有如下特点：
a）其输入态和输出态都是经典信号，用量子力学的语言来描述，也即是：其输入态和输出态都是某一力学量的本征态。如输入二进制序列0110110，用量子记号，即10110110>。所有的输入态均相互正交。对经典计算机不可能输入如下叠加Cl10110110>+C2I1001001>。
b）经典计算机内部的每一步变换都将正交态演化为正交态，而一般的量子变换没有这个性质，因此，经典计算机中的变换（或计算）只对应一类特殊集。
相应于经典计算机的以上两个限制，量子计算机分别作了推广。量子计算机的输入用一个具有有限能级的量子系统来描述，如二能级系统（称为量子比特），量子计算机的变换（即量子计算）包括所有可能的幺正变换。因此量子计算机的特点为：
a）量子计算机的输入态和输出态为一般的叠加态，其相互之间通常不正交；
b）量子计算机中的变换为所有可能的幺正变换。得出输出态之后，量子计算机对输出态进行一定的测量，给出计算结果。由此可见，量子计算对经典计算作了极大的扩充，经典计算是一类特殊的量子计算。量子计算最本质的特征为量子叠加性和相干性。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，并按一定的概率振幅叠加起来，给出量子计算的输出结果。这种计算称为量子并行计算，量子并行处理大大提高了量子计算机的效率，使得其可以完成经典计算机无法完成的工作，这是量子计算机的优越性之一。
4、量子计算机的应用
量子计算机惊人的运算能使其能够应用于电子、航空、航人、人文、地质、生物、材料等几乎各个学科领域，尤其是信息领域更是迫切需要量子计算机来完成大量数据处理的工作。信息技术与量子计算必然走向结合，形成新兴的量子信息处理技术。目前，在信息技术领域有许多理论上非常有效的信息处理方法和技术，由于运算量庞大，导致实时性差，不能满足实际需要，因此制约了信息技术的发展。量子计算机自然成为继续推动计算速度提高，进而引导各个学科全面进步的有效途径之一。在目前量子计算机还未进入实际应用的情况下，深入地研究量子算法是量子信息处理领域中的主要发展方向，其研究重点有以下三个方面；
（1）深刻领悟现有量子算法的木质，从中提取能够完成特定功能的量子算法模块，用其代替经典算法中的相应部分，以便尽可能地减少现有算法的运算量；
（2）以现有的量子算法为基础，着手研究新型的应用面更广的信息处理量子算法；
（3）利用现有的计算条件，尽量模拟量子计算机的真实运算环境，用来验证和开发新的算法。
5、量子计算机的应用前景
目前经典的计算机可以进行复杂计算，解决很多难题。但依然存在一些难解问题，它们的计算需要耗费大量的时间和资源，以致在宇宙时间内无法完成。量子计算研究的一个重要方向就是致力于这类问题的量子算法研究。量子计算机首先可用于因子分解。因子分解对于经典计算机而言是难解问题，以至于它成为共钥加密算法的理论基础。按照Shor的量子算法，量子计算机能够以多项式时间完成大数质因子的分解。量子计算机还可用于数据库的搜索。1996年，Grover发现了未加整理数据库搜索的Grover迭代量子算法。使用这种算法，在量子计算机上可以实现对未加整理数据库Ⅳ的平方根量级加速搜索，而且用这种加速搜索有可能解决经典上所谓的NP问题。量子计算机另一个重要的应用是计算机视觉，计算机视觉是一种通过二维图像理解三维世界的结构和特性的人工智能。计算机视觉的一个重要领域是图像处理和模式识别。由于图像包含的数据量很大，以致不得不对图像数据进行压缩。这种压缩必然会损失一部分原始信息。
作者简介：
量子计算的特点范文5
关键词：量子；纠缠态；量子密码；金钥分配；量子通信
中图分类号：TN918文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 04-0000-03
Concerning on the Quantum Cryptography and Communication
Tang Yonglong
(Jishou University,Information Management and Engineering Institute,Zhangjiajie427000,China)
Abstract:Expounds the quantum cryptography and quantum communication work principle,discusses the most wondrous quantum entanglement and quantum key distribution principle,research the quantum cryptography and quantum communication development history,discussed the quantum cryptography and quantum communication brilliant future
Keywords:Quantum;Entangled state;Quantum cryptography;QKD;Quantum communication
一、引言
随着计算机和计算机网络技术的飞速发展，人们越来越多地依赖网络进行工作和生活，电子商务、电子政务、电子金融、网络通讯、网络电视等基本上已经应用到社会的各个角落，当然有些信息是敏感和保密的信息，于是需要对敏感和保密信息进行保护，以免被窃取或篡改，这就是密码学[1]的任务。以前用的“经典密码”[2]和现在用的“公钥加密”[3]都是建立在非常难计算的一个数学难题上的，因此在未来几年甚至更久，密钥的安全性仍然很高。不过随着科学技术的和计算机计算速度不断的发展，人们在不断提高破译密码的能力，特别是对速度快得惊人的未来的量子计算机来说，破解现代密码技术轻而易举。于是一种更加安全的全新的密码学――量子密码学（Quantum Cryptography）应运而生。
二、量子密码
（一）理论基础
量子密码学是传统密码学与量子力学相结合的产物，这种加密方法是用量子状态来作为传送信息加密和解密的密钥。量子力学中量子的非常好的独有特性是量子密码安全性的理论基础和基本保证。量子密码的理论基础是“海森堡（Heisenberg）测不准原理”和“单量子不可复制定理”[4]。Heisenberg原理指出不可能在同一时刻以相同精确度测定量子的位置和动量，最多只能精确测定其中之一。“单量子不可复制定理”是“海森堡测不准原理”的一个推论，它是说不可能在不知道量子状态的情况下复制单个量子，原因是要想复制单个量子就只能先作测量，而测量必然改变量子的状态，而一个微小的改变就测不准量子的状态了，也不能复制了。目前主要有三大类量子密码实现方案：一是基于单光子量子信道中海森堡测不准原理的量子密码方案；二是基于量子相关信道中Bell原理的量子密码方案；三是基于两个非正交量子态性质的量子密码方案[5]。“量子密码”是利用质子的极化方式编排密码。质子能以四种方式极化；水平的和垂直的，而且互为一组，两条对角线的也是互为一组。用一个特定的二进制位（0或1）来表示两个不同的初始值。我们也可以假设这个键值传输的光子流是在一个方向上，用单个的数据位0或1来表示每一个光子微粒。光子除了直线运动外，还可以以某种方式沿任意方向轴在360度的空间进行振动。在量子密码系统中把这些振动状态分为4组模式：上、下振动模式；左、右振动模式；左上、右下振动模式、右上、左下振动模式，振动角度就沿光子的两极。“量子态”我们一般用符号“｜•”来表示。规定一个二维量子态就是一个量子比特，由“态叠加原理”知道：两个量子计算基态｜0和｜1的任意线性叠加变成一个量子比特。“量子纠缠”是量子力学最奇妙的性质。如果沿某方向Alice测量自己的光粒子，以1／2的概率得到1，1／2的概率得到0，即她的测量结果将是完全随机的，但如果此时Bob也沿相同的方向测量自己的光粒子，他一定会得到与A1ice相反的结果。即不管他们相距多远，由爱因斯坦所说的神秘的“超距”现象。Alice的测量结果都会使得Bob的粒子态唯一确定。利用这一现象，科学家们首先发现了量子远程传态，即通信双方可以利用一对共享的纠缠态（tangled state）瞬间传送一个任意量子态。纠缠还有一个非常有趣的性质就是纠缠交换，它是指当对不同纠缠态中的部分粒子做联合测量时，会使得其余粒子也纠缠在一起。
（二）工作原理
第一种方法[6]：直线模式：光子的偏振方向是垂直或平行；对角模式：光子的偏振方向呈45度角。两种模式中，光子的不同指向分别代表0或1这两个数字。要在两端传递量子密钥，其中一种方法就是以激光发出单一光子，光子会以两种模式中的其中一种偏振。密钥发送者Alice完全随机地以直线或对角模式送出光子，发射出一串位0或1。接收者Bob，他也随机决定以两种模式之一来测量射入的光子。根据海森堡的测不准原理，他只能以一种模式来测量位，而不能用两种。如果Bob所使用的测量方法和Alice相同，那么他会得到Alice所送的值，传送密钥就成功了；如果Bob所使用的测量方法与Alice的不同，所得到的值就不一定和Alice的相同，应该放弃该位，这样循环往复的操作。全部具体步骤为：.Alice任选一个state，basis=s，b，然后传送该光子给Bob；Bob任选一个测量方法b’来测量传送来的光子；Alice和Bob同时宣布他们所用的测量方法b和b’（而不是测量的结果）；如果b=b’，则和Bob共有一个值；如果b≠b’，则放弃这一位。如此多次重复循环上述步骤，就可以得到一个n位的共同密钥K，可以用来对信息加密或解密。
再来看窃听者Ever，如果Ever想拦截这道光子流，由海森堡测不准原理，她无法同时两种模式都测。如果她以错误的模式进行测量，她将该位依照测到的结果重传给Bob，都一定会有1/2机会出错。即使Ever测量正确，Alice和Bob可以随机选择一些位进行比较，若发现比较值不一致，就可以知道Eve进行了截取，再重新传送新的密钥；如果比较值双方一致，就可以认为密钥是绝对安全的。舍弃这些用于比较的位后，就得到了安全密钥了。
第二种方法[6]：Bob先准备一对光子，或者是一对在纠缠态相同的自转粒子，然后储存其中一个粒子，并将另外一个传送至Alice。Alice在收到的粒子上执行如下的操作：操作A：不动半自转的粒子；操作B：沿着x，y或z以180度做自旋，对光子来说，做与偏极值一致的旋转。这些操作，虽然只对其中一个粒子执行，却会影响两个联合粒子的量子状态。Alice传回粒子与Bob，Bob可以共同测量传回的粒子与储存的粒子，从而判定Alice使用了四种操作中的那一种操作，也即代表了两比特数据的0和1组合。如此一来，这个技术有效的加倍了信息频道的最高容量。窃听者Eve将必须侦测粒子以读取信号，这样侦测其中一个粒子的动作将会破坏另外一个粒子的量子关联性，发送双方都可以知道是否有窃听者的存在。
（三）应用发展
1970年美国科学家Stephen Wiesner最早利用单量子态制造不可伪造的“电子钞票”。但这个设想的实现需要长时间保存单量子态，所以当时并没有受到应有的注意，直到1983年他才敢发表了这个结果。Charles H.Bennett和Gilles Brassard最早就认识到这个结果的重要性，他们发现：单量子态虽然不好保存但可用于传输信息。于是在1984年提出首个量子密钥分配的方法――BB84方案，由此迎来了量子密码的新时代。5年后，他们在实验室里进行了第一次实验，成功地把一系列光子从一台计算机传送到相距32CM的另一台计算机，实现了世界上最安全的量子密钥传送。1992年，贝内特又提出一种更简单但效率减半的方案――B92方案。后来各国密码学家纷纷加入到相关的研究中来，量子密码技术得以迅猛发展。英国国防部于1993年在光纤中实现了基于BB84方案的相位编码量子密钥分发，光纤传输长度为10公里。后经多方改进，距离达到30公里。瑞士日内瓦大学也在1993年提出了基于BB84方案的偏振编码方案，将1.3微米波长的光子在1.1公里长的光纤中成功传输，误码率仅为0.54%，并于1995年在日内瓦湖底铺设的23公里长的民用光通信光缆中进行了实地表演，误码率为3.4%。两年后，他们又利用“法拉第镜”消除了光纤中的双折射等影响因素，使得系统的稳定性和使用的方便性得到很大的提升。2010年，由中国科技大学教授郭光灿院士领导的课题小组，成功实现了150公里的室内量子密钥分配，并利用中国网通公司的实际通信光缆，实现了从北京经河北香河到天津的量子密钥分配，实际光缆长度125公里，系统的长期误码率低于6%。这是迄今为止国际公开的最长距离的实用光纤量子密码系统。
在空气中的实验也取得了很大成果，2002年，德国慕尼黑大学和英国军方的研究机构合作，在德国和奥地利边境相距23.4公里的楚格峰和卡尔文德尔峰之间用激光成功传输了光子密钥，并希望使用较大的望远镜来侦测、用较佳的滤镜以及抗反射镀膜等技术来改进这套密钥收发系统，希望距离达到500至1000公里，进而建立一个密码传输网络。
密码专家希望最终能够发展出某种形式的量子中继器（quantum repeater），可以克服距离的限制。2003年，中国科技大学潘建伟博士领导的实验室成功实现了量子纠缠态的浓缩，并利用这一技术实现了四光子纠缠光源的量子中继器。同年，瑞士日内瓦的id Quantique公司以及美国纽约市的神奇量子科技公司（MagiQ），都发表了可以传送量子密钥的商品。2004年世界上第一个量子密码通信网络在美国马萨诸塞州剑桥城正式投入运行，系统连接六个网络节点，涵盖剑桥城的哈佛大学、波士顿大学，以及BBN科技公司。2004年秋天，日内瓦的因特网服务供应商Deckpoint与id Quantique共同展示了一个网络，可以将日内瓦内的好几个服务器数据备份到10公里外的站台，并通过量子加密网络，频繁地发送新钥匙。
另外一个难题则是在量子信息不能测量、测量就会被破坏的前提下，网络在传输中如何自动找到特定的路径，将信息完整准确地传送给对方。最近郭光灿的研究小组巧妙利用波分复用技术，设计出国际上第一个量子路由器，解决了量子信息自动寻址难题，使量子网络中任意一个用户都能自由选定网内任意用户与其实现量子密码通信。此课题组在北京网通公司的商用光纤线路上进行多用户测试。用户之间最短距离约32km，最长约42.6km。测试系统成功演示了一对三和任意两点互通的量子密钥分配，并在对原始密钥进行纠错和提纯基础上，完成了加密的多媒体通信实验。
三、量子网络
量子通讯的钥匙就是量子纠缠。量子纠缠描述了这样一个类似人们生活中“心灵感应”的神奇现象[7]：两个无论相隔多远位于宇宙空间中的两边的微观粒子，只要这两个粒子彼此处于量子纠缠，就可以通过改变一个粒子的量子状态来改变另一个粒子状态，信号超越了时空的阻隔，直接送达了另一个粒子那里。就像两个相距遥远的人有一根无形的线绳牵着他们不约而同地想去做同一件事，这种神奇的超越通讯方式的量子理论激起了量子科学家们的极大兴趣，因为量子网络要比现在的互联网快千万倍。
量子网络是一种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和网络。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子网络。量子网络的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。将一个粒子的量子信息发向远处的另一个纠缠粒子，该粒子在接收到这些信息后，会成为原粒子的复制品。一个粒子可以传递有限的信息，而亿万个粒子联手，就形成量子网络[8]。
人们发现能耗会导致计算机中的芯片发热，也极大地影响了计算机芯片的集成度，从而限制了运行速度。研究后发现，能耗来源于计算过程中的不可逆操作。那么，计算过程是否必须要用不可逆操作才能完成呢？结论是：所有经典计算机都可以找到一种对应的可逆计算机，而且不降低运算能力。既然计算机中的每一步操作都可以改造为可逆操作，那么正好可以用量子力学中的幺正变换来表示。但在早期量子网络中，只是用量子力学语言描述的经典计算机，并没有用到量子力学的本质特性――量子态的叠加性和相干性。在传统计算机中，基本信息单位为比特，运算对象是各种比特序列。同样在量子网络中，基本信息单位是量子比特，运算对象是量子比特序列。所不同的是，量子比特序列不但可以处于各种正交态的叠加态上，而且还可以处于纠缠态上。这些特殊的量子态，不仅提供了量子并行计算的可能，而且还将带来许多奇妙的性质。与经典计算机不同，量子网络可以做任意的幺正变换，在得到输出态后，进行测量得出计算结果。因此，量子计算对经典计算作了极大的扩充。量子网络对每一个叠加分量进行变换，所有这些变换同时完成，并按一定的概率幅度叠加起来，给出结果，这种计算称作量子并行计算。除了并行计算外，量子网络的另一重要用途是模拟量子系统，这项工作是经典计算机永远无法胜任的。
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。但是，在实际应用中量子相干性很难保持。在量子网络中，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。因此，要使量子计算成为现实，另一个问题就是克服消相干。而量子编码是迄今为止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，其优点为适用范围比较广，缺点是效率不是很高。量子粒子非常脆弱，一点风吹草动就会让它丢失信息。要实现对微观量子态的操纵实在是太困难了，目前为止，可以说还没有真正意义上的量子网络。不过，各国科学家和各地的许多实验室正在以巨大的热情和工作追寻着这个梦想。如何实现量子计算，目前已经提出了一些方案：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、超导量子干涉等等。现在也很难说哪一种方案更有前景和可实现，可能量子点方案和超导约瑟夫森结方案更适合集成化和小型化。也许现有的方案将来都不能用，最后脱颖而出的是以某种新材料为基础的一种全新的设计方案。研究量子网络的目的也不仅仅是要用它来取代现有的计算机，量子网络的作用远不止是解决一些经典计算机无法解决的问题，量子网络使计算的概念将会焕然一新，这就是量子网络与其他计算机（如电子计算机和生物计算机等）的不同之处，可能是一个全新的计算方法和网络时代的来临。
参考文献：
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量子计算的特点范文6
关键词：计算工具；图灵模型；量子计算；哥德尔不完备定理；神谕
一、引言与计算的产生
在人类社会的早期时代，加减乘除的概念就被人们所认识到。随着人类文明的发展和技术的进步，对求方程的解，求函数的微分和积分等概念也纳入了计算的范畴。伴随人类生产活动的不断增加，人们对计算的要求也越来越大，计算工具也再不断的改进。
二、远古的计算工具
人们开始产生计算之日，便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此，计算和计算工具是息息相关的。
早在公元前5世纪，中国人已开始用算筹作为计算工具，并在公元前3世纪得到普遍的采用，一直沿用了二千年。后来，人们发明了算盘，并在15世纪得到普遍采用，取代了算筹。它是在算筹基础上发明的，比算筹更加方便实用，同时还把算法口诀化，从而加快了计算速度。因此源用至今，并流传到海外，成为一种国际性的计算工具。
三、近代计算系统
近代的科学发展促进了计算工具的发展：在1614年，对数被发明以后，乘除运算可以化为加减运算，对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年，冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1850年，曼南在计算尺上装上光标，因此而受到当时科学工作者，特别是工程技术人员所广泛采用。
机械式计算器是与计算尺同时出现的，是计算工具上的一大发明。帕斯卡于1642年发明了帕斯卡加法器。在1671年，莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器，是长1米的大盒子。自此以后，经过人们在这方面多年的研究，特别是经过托马斯、奥德内尔等人的改良后，出现了多种多样的手摇计算器，并风行全世界。
四、电动计算机
英国的巴贝奇于1834年，设计了一部完全程序控制的分析机，可惜碍于当时的机械技术所限制而没有制成，但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。
此后，由于电力技术有了很大的发展，电动式计算器便慢慢取代以人工为动力的计算器。1941年，德国的楚泽采用了继电器，制成了第一部通用过程控制计算器，实现了100多年前巴贝奇的理想。
五、电子计算机
20世纪初，电子管的出现，使计算器的改革有了新的发展，并由于二次大战的迫切的军事需要，美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算器。
电子计算机的出现和发展，让人类进入了一个全新的时代。它极大影响了经济社会发展，并彻底改变了人们的生活。电子计算机是二十世纪最伟大的发明之一，也当之无愧地被认为是迄今为止由科学和技术所创造的最具影响力的现代工具。
在电子计算机和信息技术高速发展过程中，因特尔公司的创始人之一戈登·摩尔(Godon Moore) 对电子计算机产业所依赖的半导体技术的发展作出预言：半导体芯片的集成度将每两年翻一番。事实证明，自二十世纪60 年代以后的数十年内，芯片的集成度和电子计算机的计算速度实际是每十八个月就翻一番，而价格却随之降低一倍。这种奇迹般的发展速率被公认为“摩尔定律”。
六、 “摩尔定律”与“计算的极限”
人类是否可以将电子计算机的运算速度永无止境地提升? 传统计算机计算能力的提高有没有极限? 对此问题，学者们在进行严密论证后给出了否定的答案。
如果电子计算机的计算能力无限提高，最终地球上所有的能量将转换为计算的结果——造成熵的降低，这种向低熵方向无限发展的运动被哲学界认为是禁止的，因此，传统电子计算机的计算能力必有上限。
而以IBM研究中心朗道(R. Landauer) 为代表的理论科学家认为到二十一世纪三十年代，芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度(1 纳米= 10-9 米) ，此时，导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律——牛顿力学沿导线运行，而是按照量子力学的规律表现出奇特的“电子乱窜”的现象，从而导致芯片无法正常工作；同样，芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸(约5纳米) 后，晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。
哲学家和科学家对此问题的看法十分一致：摩尔定律不久将不再适用。也就是说，电子计算机计算能力飞速发展的可喜景象很可能在二十一世纪前三十年内终止。
著名科学家，哈佛大学终身教授威尔逊(Edward O. Wilson) 指出：“科学代表着一个时代最为大胆的猜想(形而上学) 。它纯粹是人为的。但我们相信，通过追寻“梦想—发现—解释—梦想”的不断循环，我们可以开拓一个个新领域，世界最终会变得越来越清晰，我们最终会了解宇宙的奥妙。所有的美妙都是彼此联系和有意义的。”
这段话成为许多科学家的座右铭，给人以启示。科学需要梦想，甚至需要形而上的猜想。科学的预言有时在哲学看来有着形而上学的味道。而在人类面临着计算科学的最大难题——计算的极限到来之时，DNA计算和量子计算为实现人类的这个梦想铺开了宏伟蓝图。
七、DNA计算系统
1994年11月，美国计算机科学家阿德勒曼(L.Adleman)在美国《科学》上公布DNA计算机的理论，并成功运用DNA计算机解决了一个有向哈密顿路径问题[7]。 DNA计算机的提出，产生于这样一个发现，即生物与数学的相似性：(1)生物体异常复杂的结构是对由DNA序列表示的初始信息执行简单操作(复制、剪接)的结果；(2)可计算函数f(ω)的结果可以通过在ω上执行一系列基本的简单函数而获得。
阿德勒曼不仅意识到这两个过程的相似性，而且意识到可以利用生物过程来模拟数学过程。更确切地说是，DNA串可用于表示信息，酶可用于模拟简单的计算。这是因为：首先，DNA是由称作核昔酸的一些单元组成，这些核昔酸随着附在其上的化学组或基的不同而不同。共有四种基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，分别用A、G、C、T表示。单链DNA可以看作是由符号A、G、C、T组成的字符串。从数学上讲，这意味着可以用一个含有四个字符的字符集∑ =A、G、C、T来为信息编码(电子计算机仅使用0和1这两个数字)。其次，DNA序列上的一些简单操作需要酶的协助，不同的酶发挥不同的作用。起作用的有四种酶：限制性内切酶，主要功能是切开包含限制性位点的双链DNA；DNA连接酶，它主要是把一个DNA链的端点同另一个链连接在一起；DNA聚合酶，它的功能包括DNA的复制与促进DNA的合成；外切酶，它可以有选择地破坏双链或单链DNA分子。正是基于这四种酶的协作实现了DNA计算。
DNA计算与电子计算机完全不同，它的计算单元是装在试管培养液中的DNA长链。通过控制试管的温度和向试管中投放反应物，来进行计算。
八、量子计算系统
量子计算最初思想的提出可以追溯到20世纪80年代。物理学家费曼RichardP.Feynman 曾试图用传统的电子计算机模拟量子力学对象的行为。他遇到一个问题[11]：量子力学系统的行为通常是难以理解同时也是难以求解的。以光的干涉现象为例，在干涉过程中，相互作用的光子每增加一个 ，有可能发生的情况就会多出一倍 ，也就是问题的规模呈指数级增加。模拟这样的实验所需的计算量实在太大了，不过，在费曼眼里 ，这却恰恰提供一个契机。转贴于 因为另一方面，量子力学系统的行为也具有良好的可预测性：在干涉实验中，只要给定初始条件，就可以推测出屏幕上影子的形状。费曼推断认为如果算出干涉实验中发生的现象需要大量的计算，那么搭建这样一个实验，测量其结果，就恰好相当于完成了一个复杂的计算。因此，只要在计算机运行的过程中，允许它在真实的量子力学对象上完成实验，并把实验结果整合到计算中去，就可以获得远远超出传统计算机的运算速度。
在费曼设想的启发下，1985年英国牛津大学教授多伊奇David Deutsch 提出是否可以用物理学定律推导出一种超越传统的计算概念的方法即推导出更强的丘奇——图灵论题[15]。费曼指出使用量子计算机时，不需要考虑计算是如何实现的，即把计算看作由“神谕”来实现的：这类计算在量子计算中被称为“神谕”（Oracle）。
有种种迹象表明：量子计算至少在一些特定的计算领域内确实比传统计算更强，例如，现代信息安全技术的安全性在很大程度上依赖于把一个大整数（如1024 位的十进制数) 分解为两个质数的乘积的难度。这个问题是一个典型的“困难问题”，困难的原因是目前在传统电子计算机上还没有找到一种有效的办法将这种计算快速地进行。目前，就是将全世界的所有大大小小的电子计算机全部利用起来来计算上面的这个1024 位整数的质因子分解问题，大约需要28 万年，这已经远远超过了人类所能够等待的时间。而且，分解的难度随着整数位数的增多指数级增大，也就是说如果要分解2046 位的整数，所需要的时间已经远远超过宇宙现有的年龄。而利用一台量子计算机，我们只需要大约40 分钟的时间就可以分解1024 位的整数了。
更重要的是，量子计算从本质上说是可逆的，朗道证明了可逆计算可以不消耗资源———也就是说，量子计算的运算速度可以不违背熵持续增加原理而无限增加。从这个例子我们可以直觉地认为量子计算在处理大规模计算问题时优越性是十分明显的，但目前还没法用数学证明这一点。
九、计算的本质
在人类文明的早期，人们就认识到“加减”这些计算活动，以及它们的重要性。随着，计算工具的不断改进，人们的“计算”本身的也不断的加深了解。到后来开方、求方程的解、求微分求积分也被纳入进计算的范畴。
“什么是计算？”问题一直到20世纪30年，才由哥德尔（K.Godel，1906-1978），丘奇(A.Church，1903-1995)，图灵(A.M.TUI-ing，1912-1954)等数学家 的工作，人们才弄清楚什么是计算的本质，以及什么是可计算的，什么是不可计算的等根本性问题。
抽象地说，所谓计算，就是从一个符号串f变换成另一个符号串g。比如说，从符号串12+3变换成15就是一个加法计算。如果符号串f是x2，而符号串g是2x，从f到g的计算就是微分。定理证明也是如此，令f表示一组公理和推导规则，令g是一个定理，那么从f到g的一系列变换就是定理g的证明。从这个角度看，文字翻译也是计算，如f代表一个英文句子，而g为含意相同的中文句子，那么从f到g就是把英文翻译成中文。这些变换间有什么共同点？为 什么把它们都叫做计算？因为它们都是从己知符号(串)开始，一步一步地改变符号(串)，经过有限步骤，最后得到一个满足预先规定的符号(串)的变换过程。
从类型上讲，计算主要有两大类：数值计算和符号推导。数值计算包括实数和函数的加减乘除、幕运算、开方运算、方程的求解等。符号推导包括代数与各种函数的恒等式、不等式的证明，几何命题的证明等。但无论是数值计算还是符号推导，它们在本质上是等价的、一致的，即二者是密切关联的，可以相互转化，具有共同的计算本质。随着数学的不断发展，还可能出现新的计算类型。
随着计算机日益广泛而深刻的运用，计算这个原本专门的数学概念已经泛化到了人类的整个知识领域，并上升为一种极为普适的科学概念和哲学概念，成为人们认识事物、研究问题的一种新视角、新观念和新方法。
十、“计算主义”的兴起
随着计算工具的发展，一些哲学家和科学家开始从计算的视角审视世界，科学家们不仅发现大脑和生命系统可被视作计算系统 ，而且发现整个世界事实上就是一个计算系统。当康韦证明细胞自动机与图灵机等价时 ，就有人开始把整个宇宙看作是计算机。因为特定配置的细胞自动机原则上能模拟任何真实的过程。如果真是这样，那么 ，我们便可以设想一种细胞自动机，它能模拟整个宇宙。实际上，我们完全可以把宇宙看作是一个三维的细胞自动机。基本粒子或其它什么层次的物质实体可以看作是这个细胞自动机格点上的物质状态 ，支配它们运动变化的规律可以看作是它们的行为规则。在这些规则的作用下基本粒子发生各种变化，从而导致宇宙的演化。
总之，计算或算法的观念在当今已经渗透到宇宙学、物理学、生物学乃至经济学和社会科学等诸多领域。计算已不仅成为人们认识自然、生命、思维和社会的一种普适的观念和方法 ，而且成为一种新的世界观。一些学者认为：不仅生命和思维的本质是计算，自然事件的本质也是计算。
十一、量子计算中的神谕
人类的计算工具，从木棍、石头到算盘，经过机械计算器，电器计算机，到现代的电子计算机，再到DNA计算机和量子计算。笔者发现这其中的过程让人思考：首先是人们发现用石头或者棍棒可以帮助人们进行计算，随后，人们发明了算盘，来帮助人们进行计算。当人们发现不仅人手可以搬动“算珠”，机器可以用来搬动“算珠”，而且效率更高，速度更快的时候，人们自然想到利用机器来搬动算珠，诞生了机械计算设备。
随后，人们用继电器替代了纯机械。最后人们用电子代替了继电器。就在人们改进计算工具的同时，数学家们开始对计算的本质展开了研究，图灵机模型告诉了人们答案。
电子计算机后，人们改变了思路，即：到自然界中去发现那些符合图灵模型的现象，例如DNA分子链的自我复制现象。DNA分子提供了AGCT四种碱基，相当于电子计算机中的2进制的0和1。DNA自我复制的机制，非常接近电子计算机的的模型——图灵机模型。
可以说，DNA计算机是基于图灵机的先进计算方式。但是它始终不能突破图灵机的极限。即：在牛顿经典物理学下“确定世界”的计算模型。
量子计算的出现，则彻底打破了这种认识与创新规律。它建立在对量子力学实验的在现实世界的不可计算性。试图利用一个实验来代替一系列复杂的大量运算。可以说。这是一种革命性的思考与解决问题的方式。
应为在此之前，所有计算均是模拟一个快速的“算盘”，即使是最先进电子计算机CPU内部，64位的寄存器(register)，也是等价于一个有着64根轴的二进制算盘。在DNA计算中，这种情况稍微复杂一点，可视为ATCG四种碱基所构成的拥有上百万根轴，每根轴上有四个珠的“超级算盘”，尽管它的体积小到可以放在一根试管中。
量子计算则完全不同，对于量子计算的核心部件，类似与古代希腊世界中的“神谕”，没有人弄清楚神谕内部的机理，却对“神谕”内部产生的结果深信不疑。人们可以把它当作一个黑盒子，人们通过输入，可以得到输出，但是对于黑盒子内部发生了什么和为什么这样发生确并不知道。
十二、“神谕”的本质与哥德尔不完备性
量子计算在信息的承载体上与经典计算毫无区别:它同样利用二进制比特——称为量子比特——来进行运算。但是，量子力学的一个十分“反直觉”的奇特现象铸就了量子比特与传统比特的天壤之别。一个量子比特不仅仅可以表示信息“0”和“1”，还出人意料地可以表示一种“0”和“1”的叠加状态。
我们可以清晰地看到量子计算的神奇以及它不同于经典计算之处。那么，为什么量子计算会显示出如此奇怪的性质呢? 这些性质又有什么本质的物理原因呢[12]? 遗憾的是，迄今为止，科学家们还在为这些神奇的量子现象的本质而进行探索，答案不得而知。
人们对量子计算本质的无知来自于人们对量子世界内部的本质的认识还不统一。但这并不妨碍人们把量子计算最为超级计算机的想法。虽然它带有强烈的工具主义倾向。
量子计算的科学研究依然在继续，然而，对量子计算和量子力学本身的哲学研究却已经显示出人类的无奈和无助。也许，世界本身就是一个整体，我们仅仅从细处着眼永远无法看到导致整体变化的内因。
哥德尔不完备性定理告诉我们，任何一个足够强的一致的公理系统的完备性是不可证明的，而它的完备性的不可证明是可以证明的。
一些悲观的科学家和哲学家认为：我们科学研究所依赖的各种公理系统是无法证明完备的，即现实世界的有些现象是无法被已有定律和规律来揭示，人们努力地试图用这些已经发现的公理和规律去解释量子计算、量子力学，去解释自然和宇宙是不可行的。科学家们一直在努力解释量子世界的本质，但也应该清醒，这些努力有可能最终是失败的。而这些失败恰恰证明了哥德尔不完备性定理的正确性。所以他们认为人类是无法认识某些规律的，一些迷题永远是个迷。
十三、“神谕”的挑战与人类自身的回应
笔者的观点与上述不同，人类的思考能力，随着工具的不断进化而不断加强，尽管在远古时期，有些智者的思考能力已经远远超越了他们的时代，但是，在整体上，人类的思维能力和解决问题的能力是随着经济和科技的进步而不断加强。电子计算机和互联网的出现，大大加强了人类整体的科研能力，那么，量子计算系统的产生，会给人类整体带来更加强大的科研能力和思考能力，并最终解决困扰当今时代的量子“神谕”。不仅如此，量子计算系统会更加深刻的揭示计算的本质，把人类对计算本质的认识从牛顿世界中扩充到量子世界中。
哥德尔的不完备性并不能组织人类对未知事物的新发现，如果观察历史，会发现人类文明不断增多的“发现”已经构成了我们理解世界的“公理”，人们的公理系统在不断的增大，随着该系统的不断增大，人们认清并解决了许多问题。人类的认识模式似乎符合下面的规律：
“计算工具不断发展——整体思维能力的不断增强——公理系统的不断扩大——旧的神谕被解决——新的神谕不断产生”不断循环。
也许那时会出现新的“神谕”，而“神谕”的出现对人类来说并不是负面的，而是对人类整体思维能力和认识能力的一次挑战。并将刺激着人类对宇宙和自身的更深刻认识。
无论量子计算的本质是否被发现，也不会妨碍量子计算时代的到来。量子计算是计算科学本身的一次新的革命，也许许多困扰人类的问题，将会随着量子计算机工具的发展而得到解决，它将“计算科学”从牛顿时代引向量子时代，并会给人类文明带来更加深刻的影响。
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