量子计算机的关键技术有哪些（从量子理论发展到量子计算机应用）
1900年10月19日，普朗克根据维恩公式（只适用于短波）和瑞利金斯公式（只适用于长波），利用数学方法推导出了普朗克黑体辐射公式。
1900年12月14日，普朗克发表了论文《黑体光谱中的能量分布》，他提出了名垂青史的能量量子化假设，其中改变历史的原话是:
为了找出N个振子具有总能量Un的可能性，我们必须假设Un是不可连续分割的，它只能是一些相同部件的有限总和......
( Die Wahrscheinlichkeit zu finden, dass die N Resonatoren ingesamtSchwingungsenergie Un besitzen, Un nicht als eine unbeschrankt teilbaresondern als eine ganzen Zahl von endlichen gleichen Teilen aufzufassen...)
他假设：电磁辐射的能量不是连续的，而是一份一份的。这个能量基本单位，普朗克把它称作“能量子” ，后面在另一篇论文里，就改称为“量子”。
在他的假设中每个能量量子携带的能量可以用一个简单的公式表示：
E=hυ
υ是电磁波频率
h是普朗克常数（h≈6.262×10-34J·s）
至此量子诞生，量子这个幽灵被人类从魔瓶中释放出来。
成就：公布了电磁辐射的能量不是连续的，而是一份一份的，是量子化的。
问题：能量不连续的原因不明。
同时期中国状况：1900年英、俄、日、法、意、美、德、奥为首的八个主要国家组成的对中国的武装侵略战争，历称“八国联军侵华战争”。
1887年，赫兹做实验时观察到光电效应。在光电效应实验中，当入射光的频率大于某一临界值时被照射的金属才能发射电子，对应的光的频率叫做极限频率。而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关，当光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，电子的产生都几乎是瞬时的；当光的频率低于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，无论照射多长时间，都无法产生电子。
爱因斯坦根据光电效应和普朗克能量子公式E=hυ，得到灵感：提高频率就是提高单个量子的能量，而更高能量的量子就能够打击出电子，此外提高光的强度是增加量子的数量，所以就能打击出更多数量的电子。
1905年3月18日，爱因斯坦发表了论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》，论文中写道：
“.....根据这种假设，从一点所发出的光线在不断扩大的空间中传播时，它的能量不是连续分布的，而是由一些数目有限的、局限于空间中某个地点的“能量子’(energy quanta) 所组成的。这些能量子是不可分割的，它们只能整份地被吸收或发射。”
爱因斯坦后来把组成光的能量的最小基本单位叫作“光量子” 。从光量子的角度出发就能很好的解释光电效应：频率更高的光线比如紫外光，它的单个量子要比频率低的光线含有更高的能量(E=hv),因此当高频率的光量子作用到金属表面的时候，就能够激发出拥有更高动能的电子来。但是对于低频率的光量子来说每一个量子都不足以激发出电子，有再多的低能量光量子也无法激发出电子。
成就： 根据光电效应推导出光量子，证明能量不连续。
问题： 能量不连续的原因不明。
同时期中国状况： 1905年中华大地属于清朝（清朝灭亡的前夕），当时的中国正处于半封建半殖民状态，各个帝国主义国家在中华大地上发动战争争抢领地。
1910年，英国物理学家卢瑟福做了以α粒子轰击金箔的实验。实验用准直的α射线轰击厚度为微米的金箔，发现绝大多数的α粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数α粒子发生角度比汤姆生模型所预言的大得多的偏转，大约有1/8000 的α粒子偏转角大于90°，甚至观察到偏转角等于150°的散射，称大角散射。
1911年卢瑟福提出原子的核式结构模型，与正电荷联系的质量集中在中心形成原子核，电子绕着核在核外运动，由此导出α粒子散射公式，说明了α粒子的大角散射。这个实验推翻了J.J.汤姆森在1903年提出的原子的葡萄干圆面包模型，认为原子的正电荷和质量联系在一起均匀连续分布于原子范围，电子镶嵌在其中，为建立现代原子核理论打下了基础。
成就： 发现了原子模型。
问题： 根据经典电磁学理论，电子围绕原子核运动，会不断辐射电磁波，电子绕核运动的轨道半径会越来越小最后落在原子核上，原子不可能保持稳定。
同时期中国状况：1911年中国爆发了辛亥革命，推翻了腐朽落后的清政府。
1913年，玻尔发表了3篇论文出了自己的原子结构假说：
1、围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，这些现象叫做轨道量子化。
2、不同的轨道对应着不同的状态，在这些状态中，尽管电子在做变速运动，却不辐射能量，因此这些状态是稳定的。
原子最低能级所对应的状态叫做基态（能级最低），比基态能量高的状态叫激发态。原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定能量，这个能量的大小由这两个定态的能量差决定。
成就： 发现了道量子化，电子能级，电子跃迁。
问题： 不能解释能级存在的原因。
同时期中国状况：1913年，袁世凯准备发动内战消灭南方革命力量，孙中山从日本回国，与北洋军展开作战，史称二次革命。
1922年，施特恩-格拉赫实验（Stern-Gerlach experiment）是首次证实原子在磁场中取向量子化的著名实验，证实了原子角动量的量子化。
实验用银原子在电炉内蒸发射出，通过狭缝形成细束，经过一个抽成真空的不均匀的磁场区域（磁场垂直于射束方向），最后到达照相底片上。显像后的底片上出现了两条黑斑，表示银原子经过不均匀磁场区域时分成了两束。证实了原子角动量的量子化，电子自选方向不是连续的，只有“上旋”和“下旋”。
成就：验证了电子角动量的量子化。
同时期中国状况：1922年中国正处于军阀混战时期。
1926年，薛定谔还连续发表了6篇关于量子力学的论文，并且进一步提出了一个非定态的波动力学方程。薛定谔从经典力学的哈密顿-雅可比方程出发，利用变分法和德布罗意方程，最后求出了一个非相对论的方程，用希腊字母ψ来=代表波的函数。
薛定谔方程描述微观粒子的状态随时间变化的规律，该方程即是波函数的微分方程，若给定了初始条件和边界的条件，就可由此方程解出波函数。薛定谔方程是量子力学的基本方程，揭示了微观物理世界中物质运动的基本规律。
同时期中国状况：1926年，中国国民党领导下的国民政府以国民革命军为主力，发动的统一战争——北伐战争。
1927年，维尔纳·海森堡于发表论文提出不确定性原理（早期也译作测不准原理）。不确定性原理表明，对于一个微观粒子，其位置与动量不能同时具有确定值，两者标准差的乘积必然大于一个常数。
海森堡认为：当电子绕着原子核转的时候，我们也不能想象它有一个确定的轨道。就是说电子绕着原子核转的轨道是不确定的，这跟地球绕着太阳转时有确定的轨道不一样，电子变成了模糊的一片，这就是所谓的电子云。对于下一个时刻，电子在什么地方，电子的速度是多大，只能有模糊的概念。若能够精确测量粒子的位置，则其速度就完全不确定；反过来，若能够精确测量粒子的速度，则其位置就完全不确定。
同时期中国状况：1927，中国共产党领导部分国民革命军在江西省南昌市举行的武装起义,起义由周恩来、贺龙、李立三、叶挺、朱德、刘伯承、谭平山领导。
量子纠缠
1935年，爱因斯坦、罗森和波多尔斯基共同发表了一篇论文《物理实在的量子力学描述能否被认为是完备的？》。
这篇论文详细描述了一项假设：一个大粒子衰变为A、B两个小粒子，分别向两个相反的方向飞去。当观察其中一个小粒子A，它的状态在被观察的那一刹那“坍缩”成了确定的形态，与此同时，另一个小粒子B的状态也就确定了。
如果一开始不观察它们，等待它们飞离了数万光年之后再去观察A，与此数万年之外的小粒子B的状态也就从叠加态“坍缩”成了确定的形态。就是说，由A、B两个粒子组成的系统就会产生超过光速的信息传播。
而这项思想实验以三位作者的名字命名“Einstein-Podolsky-Rosen paradox佯谬”，简称为EPR佯谬。
同时期中国状况：1935年，红一方面军长征取得胜利。
量子理论在科学技术上最重要的应用是量子计算机，量子计算机中运用到的物理理论有三个核心概念：
1、量子态叠加。在量子物理学中，这枚硬币就像持续旋转中的硬币，同时代表正面和方面，量子计算机中的量子比特位状态是不确定的，可以同时是0和1。
2、量子纠缠。两个量子位不再被独立看待，它们形成相互关联的状态。如果一个量子位同时代表两个状态，两个量子位结合起来就可以代表四个状态，纠缠让量子计算能够指数级扩展。
3、脆弱性。量子态非常脆弱，测量、观察、接触或扰乱任何这些状态，它们就会坍塌成经典状态。
量子计算机技术使用两个量子状态来叠加及纠缠，用以执行以量子比特为基础的运算。具有二能阶系统物理性质的物质，都有可能成为量子比特的制作材料。光子自旋、偏振的两个性质可以构成量子状态，因此光子也可以作为量子比特。当今主流的量子计算机技术路线为：超导电路、离子阱、半导体量子点、光量子等，每种技术路线都各有千秋，目前这些路线都处于基础理论研究和原型产品研发验证阶段。
目前中国在超导电路、离子阱、半导体量子点、光量子技术路线均有布局，每个领域都有重大突破，潘建伟团队构建了76个光子的量子计算原型机“九章”，本源量子发布了6比特超导量子处理器夸父 KF C6-130芯片。
时至今日，人类在量子理论领域取得了巨大成果，但是量子理论的路仍然没有走完，它仍然处在迷雾之中，仍然有无数未知的秘密有待发掘，需要全世界人民共同努力探索。
在量子理论诞生和发展的黄金时期（二十世纪初），中国正处在悲惨的战争状态下，并没有在量子理论中作出贡献。目前的中国社会安定，科技进步，中国在量子理论和量子计算机领域取得较大成果，希望中国科研工作者继续努力，砥砺前行，取得更好成绩，中国加油！
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