這是一系列關于量子力學在
加密貨幣中的含義的文章中的第一篇。首先我們討論基礎知識，然后在未來的文章中我們將討論量子計算機，量子加密和后量子加密。
在標準的經典計算機中，我們使用比特來處理數據。因此，所有數據都表示為0或1的序列。在電子學層面，數據由打開或者關著的信號來表示。使用這些信號，我們可以表示數據，無論是它的數字，字符，圖像中的顏色，還是其他內容。然后使用電路中的基本門例如與，或，非，我們可以計算底層數據上的任何函數。
世界各地的研究人員正試圖建造一臺量子計算機，這是一種所謂的非經典計算機。它處理一種不同的叫“量子位”或者叫量子比特形式的信息。一個量子比特就像一個經典比特，但它在某種意義上同時取值為0和1。
量子力學的核心是關于概率的，回憶你在高中時的基礎化學知識：在原子中圍繞原子核旋轉的電子實際上并不是在一個地方，它們處于一個“云”中，它只是給出了它們在一個地方或另一個地方的可能性。量子比特發生的情況大致相同，有一定概率它將為1，而對另外一個概率它為0。只有通過測量它才能獲得經典的0或1，這將在給定的概率下發生。
如果我們有一組量子比特，比如n個，那么我們可以把它們看作是在n比特的所有可能的2 ^ n值的集合上定義一個概率分布。因此，在某種意義上，一個n位量子寄存器可以同時保持所有可能的2 ^ n值。只有當我們測量它時才會崩潰到經典的n位值。這個驚人的屬性讓我們有可能做一些非常酷的事情。
但是，還是有一些警告。首先，我們可以在量子寄存器上執行的唯一操作是所謂的可逆計算。因此，如果我們有一個輸出值為y的函數F（x），那么我們一定可以根據給定的y計算出x。在經典計算中這不是真的，例如，從與門的輸出中您無法恢復輸入值。因此，構成量子函數的量子門需要仔細選擇。
第二個警告是所謂的“禁止克隆定理”，這基本上意味著如果你有一些量子數據，你就不能復制它。所以，如果我給你一些量子數據，我就不能為自己保留一份副本。這再次限制了我們所能做的，不僅在通信方面而且也在計算方面。
在下一篇文章中，我將解釋量子計算機可以做些什么。
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