第一部分 基礎知識

第1章　為什么要使用量子計算？

自然并不是經典模式的，可惡。如果你想模擬自然，你最好使用量子力學來做。

理查德?費曼（Richard Feynman）[5]

1965年的諾貝爾物理學獎獲得者理查德?費曼在其1982年的論文《用計算機模擬物理學》（“Simulating Physics with Computers”）中說到，他想“探討存在精準模擬的可能性，即計算機的行為與自然的行為完全一致的可能性。”然后他又說了上面的話，聲稱自然界的設計方式并不能使自己通過經典的二進制計算機進行計算。

我們將從這一章開始探索量子計算與經典計算的不同之處。經典計算驅動著當今的智能手機、筆記本電腦、互聯網服務器、大型機、高性能計算機，乃至汽車中的處理器。

我們將探討一些用例——這些用例目前還無法在經典計算機上使用經典方法解決，但未來某天也許會被量子計算攻克。這是為了激勵你了解本書探討的量子計算的基礎和細節。

對于這一主題，僅用一本書是無法詳盡介紹的。而且隨著創新的繼續，我們會創造出越來越好的硬件和軟件，我們的技術和潛在用例目標也在不斷變動。本書的目標是讓你做好準備，以便能更深入地探究量子計算的編程和應用。