量子計算機（quantum computer）是一種使用量子邏輯進行通用計算的裝置。不同於電子計算機，量子計算用來存儲資料的對象是量子位元，它使用量子演算法來進行資料操作。
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基礎
馬約拉納費米子反粒子就是自己本身的屬性，或許是令量子計算機的製造變成現實的一個關鍵。量子電腦分別對傳統電腦的限制作了推廣。量子計算機的輸入用一個具有有限能級的量子系統來描述，如二能級系統，量子計算機的變換（即量子計算）包括所有可能的正變換。量子特性在提高運算速度、確保信息安全、增大信息容量和提高檢測精度等方面可能突破現有經典信息系統的極限。
特點
●量子特性在提高運算速度、確保信息安全、增大信息容量和提高檢測精度等方面可能突破現有經典信息系統的極限。
●一個250量子比特（由250個原子構成）的存儲器，可能存儲的數達2的250次方,比現有已知的宇宙中全部原子數目還要多。
●用量子搜尋算法攻擊現有密碼體系，經典計算需要1000年的運算量，量子計算機只需小於4分鐘的時間。
●量子密鑰體系採用量子態作為信息載體，其安全性由量子力學原理所保證。
●基於量子隱形傳態過程，可以實現多端分布運算，構成量子網際網路。
●薛丁格“貓”和EPR佯謬。
量子力學的誕生深刻地改變了人類社會：在20世紀推動了社會發展的核能、雷射、半導體等高科技，都是源於量子力學。然後，自然界是否確實按照量子理論的規律運行？以愛因斯坦為代表的一方始終認定量子力學不是完備的理論，“上帝是不會玩骰子的”，而以哥本哈根學派領袖玻爾為代表的另一方則堅信量子理論的正確性。
量子客體的波粒兩象性迫使人們不得不引入波函式（量子態）來描述量子客體的狀態，著名物理學家費曼曾指出：量子力學的精妙之處在於引入幾率幅（即量子態）的概念。事實上，量子世界的千奇百怪的特性正是起源於這個量子態，而關於量子理論的長期激烈爭論的焦點也在這個量子態。
薛丁格構想
在近百年的學術爭論中，影響最大的就是薛丁格（1935年）提出的所謂“薛丁格貓”佯謬和愛因斯坦等人（1935年）提出的EPR佯謬。
薛丁格構想在一個封閉盒子裡面有個放射源，它在每一秒時間內以1/2幾率放射出一個粒子。換句話說，按照量子力學的疊加性原理，一秒鐘後體系處於無粒子態和一個粒子態的等幾率幅疊加態。一旦粒子發射出來，它將通過一個巧妙的傳動機構將毒藥瓶打開，毒氣釋放後會導致盒子裡面的一隻貓立刻死亡。當然，如果無粒子的發射，這一切均不會發生，貓仍然活著。現在要問：一秒鐘後盒子裡的貓是死還是活？既然放射性粒子是處於零和1的疊加態，那么這隻貓理應處於死貓和活貓的疊加態。這隻似死似活、半死半活的貓就是著名的“薛丁格貓”。
在這個假想實驗中，拋掉“貓”這個形象表征之外，薛丁格想要闡述的物理問題是：微觀世界遵從量子疊加原理，那么，如果自然界確實按照量子力學運行的話，巨觀世界也應遵從量子疊加原理。薛丁格的實驗裝置巧妙地把微觀放射源與巨觀的貓聯接起來，最終誕生出這只可笑的薛丁格貓，結論似乎否定了巨觀世界存在有可以區分的量子態的疊加態。然而，隨著量子光學的發展，人們研製各種製備巨觀量子疊加態的方案，1997年科學家終於在離子阱中觀察到這種“薛丁格貓”態。薛丁格的問題還可以進一步擴展為：巨觀世界中是否存在有量子效應？事實上，大量實驗事實都肯定地回答了這個問題。最近幾年引起廣泛興趣的玻色———愛因斯坦凝聚的實驗研究進展更有力證實了巨觀量子效應。“ EPR佯謬”在近60多年的量子力學的發展中起著重要的推動作用，它是愛因斯坦用來與玻爾做最重要一次爭論的假想實驗，這個實驗所預示的結果完全遵從量子力學原理，但卻令人難以接受。構想有一對總自旋為零的粒子（稱為EPR對），兩個粒子隨後在空間上分開，假定粒子A在地球上，而粒子B在月球上。量子力學預言，若單獨測量A（或B）的自旋，則自旋可能向上，也可能向下，各自機率為1/2。但若地球上已測得粒子A的自旋向上，那么，月球上的粒子B不管測量與否，必然會處在自旋向下的本徵態上。愛因斯坦認定真實世界絕非如此，月球上的粒子B決不會受到地球上對 A測量的任何影響。因此，毛病來自量子力學理論的不完備性，即不足以正確地描述真實的世界。玻爾則持完全相反的看法，他認為粒子 A和B之間存在著量子關聯，不管它們在空間上分得多開，對其中一個粒子實行局域操作（如上述的測量），必然會立刻導致另一個粒子狀態的改變，這是量子力學的非局域性。
這場爭論的本質在於：真實世界是遵從愛因斯坦的局域實在論，還是玻爾的非局域性理論。長期以來，這個爭論停留在哲學上，難以判斷“孰是孰非”，直到 Bell基於愛因斯坦的隱參數理論而推導出著名的 Bell不等式，人們才有可能在實驗上尋找判定這場爭論的依據。法國學者首先在實驗上證實了 Bell不等式可以被違背，支持了玻爾的看法。之後，隨著量子光學的發展，有更多的實驗支持了這個結論。1997年瑞士學者更直截了當地在10公里光纖中測量到作為 EPR對的兩個光子之間的量子關聯。因此，現在我們可得出結論：①量子力學是正確的（起碼迄今完全與實驗事實相自洽）；②非局域性是量子力學的基本性質。現在這種由愛因斯坦等人在其佯謬中首先揭示的量子關聯效應常被稱為 EPR效應，它是非局域性的體現。
事實上，按照量子力學理論， EPR粒子對處在所謂的糾纏態上，這個量子態最大地違背 Bell不等式，有著奇特的性質：我們無法單獨地確定某個粒子處在什麼量子態上，這個態給出的唯一信息是兩個粒子之間的關聯這類整體的特性，現在實驗上已成功地製備這類糾纏態。自發參量下轉換的非線性光學過程所產生的孿生光子對就是在頻域、方向、偏振上形成糾纏的 EPR對，採用腔量子電動力學方法也已製備出原子糾纏態。
