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简而言之，量子运算是使用量子力学（也称為量子物理学），或是说明原子和次原子级的事物，以大幅提高电脑处理能力和速度。?

為什麼 Quantum Computing 很重要？

一般电脑要花上数百万年才能完成，只需几秒鐘的时间即可完成。因此，量子运算的核心优势是运算流程的加速。换句话说，它让一般运算变得更强大。运算速度更快的应用程式范围广泛，从更优异的到大幅增强的，再到任何需要大量运算能力才能快速产生特定结果或答案的事物。??

Quantum 運算對於机器学习和人工智慧的潜力也具有不可思议的重要性。由於量子电脑能以极快的速度运行无限的情境，因此他们有潜力学习如何為任何指派的中心任务或任务，成為可能的最佳版本。?

Quantum 電腦如何運作？

當傳統電腦使用 1 或 0 的電晶體來處理資訊時，量子電腦會使用 qubits，這可以是 1 或 0。連結更多電晶體只會線性增加電力，但連結四位元則會以指數方式增加量子運算能力。這就是一夸脫的力量，夸脫是夸脫資訊的基本單位，對夸脫電腦的運作方式至關重要。?

也就是说，思考量子运算的价值，以及它如何运作的最佳方法，就是想一枚硬币。每枚硬币都有两面，或是价值：头或尾。然而，当掷硬币时，它会花一些时间在空气中在两个值（头尾）之间旋转。一般电脑只能读取磁头或尾巴，因此无法透过硬币在空中旋转时所提供的资讯进行任何操作。然而，量子电脑实际上可以把这种旋转状态当成一个值，其中硬币同时是头尾两边。?

這具有強大的影響。舉例來說，想像一個僅使用一個和零的四位數 PIN。要確定此 PIN，一般電腦只能讀取一個零，必須逐一查看四個數字插槽（即 1 或 0）的所有可能性，以開始消除可能性，最終得出正確的數字。但由於一台量子電腦在同一個空間中可以重疊一和零，因此可以同時處理所有的可能性。?

Quantum Computing 的限制與挑戰

自從物理學家 Richard Feynman 首次提出量子運算概念後，電腦科學家在找出量子運算對哪些問題有益方面取得了巨大進展。然而，在了解並開發量子運算，以實際應用於上述网路安全和机器学习使用案例之前，還有很長的路要走。??

此外，即使只是想玩西洋棋、安排航空公司航班、以及验证理论等简单的事情，在目前状态的量子电脑，至少会与传统电脑受到许多相同的演算法限制。?

除了实际建立量子电脑的实际困难之外，这些限制还具有一些实际的困难，例如不连贯性（量子电脑与其环境之间不想要的互动，这会导致错误）。?

儘管如此，量子运算无疑是电脑科学的未来领域，许多世界顶尖电脑科学家都在努力开发这项能力，让我们的世界能从电脑处理能力的大幅跃进中获益。这不再是“為什麼”或“什麼”，而是“何时”的问题。