量子特性在信息领域有着独特的功能，在提高运算速度，确保信息安全，增大信息容量和提高检测精度等方面有望突破现有经典信息系统的极限，量子信息科技正是由量子力学与信息科学相结合的一门学科。近年来量子信息在理论，实验和应用领域都取得重要突破，量子通信在一定程度上已经实现了商业应用并具有广阔的市场应用前景；量子计算机具有目前的计算机从原理上不可能具有的无与伦比的威力，但目前尚未真正意义上的量子处理器的技术实现，基于量子光写和固态体系的量子处理器的研究大有可为。
量子信息是量子物理与信息技术相结合发展起来的新学科，主要包括量子通信和量子计算两个领域，由于它具有经典信息无法比拟的优势和前景，近年来受到广泛关注与发展，量子通信主要研究量子密码，量子隐形传态，远距离量子通信的技术等等；量子计算主要研究量子计算机和适合于量子计算机的量子算法。经典物质和微观粒子的本质差别在于微观粒子具有量子性，微观粒子的状态用波函数来描述，粒子不但可以处于一些类比于经典的状态，还可以处于一些叠加状态，比如电子的自旋向上和向下，还可以处于向上和向下两种状态的叠加态。因此，用诸如电子的微观粒子来储存信息，一个电子的自旋可以储存于0和1的叠加态，这样的信息我们称之为1个量子比特的量子信息，量子不可克隆定理保证了基于量子态的密码传递，从理论上是绝对安全的，量子态的纠缠和多个量子态的共同操作，决定了在诸如破解RSA公匙系统“大数因子分解”问题的Shor算法的相对于普通计算机的随着数据位数的增加而存在指数加速的并行能力。当前，在基于量子密码传送的保密通信方面。关键科学和技术问题已解决，正朝实用化发展；在量子计算机方面，在少数量子比特系统中已经演示成功，但实现真正的量子计算机，还存在着两个主要障碍；1）物理可扩展性；2）容错量子计算。
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