未来几十年最具革命性的技术是什么？除了人工智能（或者我们称之为人工智能的一系列技术...）、CRISPR、计算机脑机接口和自动驾驶汽车之外，另一项极具颠覆性的技术也即将到来：量子计算。
量子计算机有何不同？
量子计算机的运行方式与“经典”（普通）计算机有着根本的不同，它利用纠缠（爱因斯坦称之为“鬼魅般的远距作用”）和叠加（同时处于多种状态）等量子现象。
这些奇怪的现象在经典世界中没有相近的类似现象，这使得它们特别难以理解。然而，几十年的实验表明，尽管我们很难以我们能理解的方式解释量子理论，但它却能做出非常准确的预测。
在传统数字计算机中，信息位要么是 1，要么是 0；开关要么是开，要么是关。举一个具体的例子，一个 8 位传统寄存器在任何给定时间都必须处于 256 种可能状态中的一种状态（范围从二进制的 00000000 到 11111111）。
然而，量子计算机使用量子比特或“量子位”来操作，量子位可以存在于状态的叠加中。8 个量子位的寄存器可能同时处于 256 种可能的状态。
理论上，可以对该寄存器执行操作，实际上，这些操 自雇数据 作是对其所有可能值同时执行的操作。传统计算机需要连续运行 256 次操作才能测试所有可能性，而量子计算机可以同时并行执行所有这些操作。
一个非常不完美的类比是想象解决迷宫问题。经典方法可以被认为是让机器人沿着一条路径前进，直到到达死胡同，然后重新开始，一条又一条地尝试，直到找到出路。相比之下，量子方法可能更好地设想为将烟雾注入迷宫，然后通过检测烟雾流动的位置来确定可能的解决方案；所有可能的路线都是同时“测试”的，而不是按顺序测试。
（这不是一个很好的类比，但是所有与量子力学的类比都必然是不完美的，并且总是会产生误导......）
值得注意的是，这种同时处理能力的优势随着量子比特数量的增加而不断扩大：理论上，一个 9 量子比特寄存器可以同时评估 512 种可能的情况；而一个 49 量子比特寄存器则可以同时评估近 563 万亿种情况。这意味着——粗略地总结一下——至少在某些操作上，与同等的传统计算机相比，它的速度可能高出 563 万亿倍。
我们为什么要关心？
此事的影响可能十分巨大。
科学家们仍在激烈争论量子计算机究竟在哪些方面具有优势（部分原因是人们对一些经典问题的难度存在分歧）。然而，人们认为，有些特定类型的问题，即使使用当今最强大的经典计算机，也需要耗费整个宇宙的时间来解答，但理论上，使用一台普通的量子计算机，几分钟或几小时就能解决。
预计一个广泛的应用领域是工艺优化。例如，工业加工厂可能有数百或数千个参数（如温度、压力、时间、浓度等），需要进行精细调整，以最大限度地提高纯度或最大限度地降低成本。复杂性意味着条件通常采用反复试验的过程来设定，但无法保证工厂以最佳状态运行。