更新了！~更新了！稍微寫的更詳細一點。我覺得這樣應該能懂了。
請專家指正。下面論述是我個人的了解。這裡是談量子計算是以和糾纏瞬間塌縮關系不大。(當然我們也知道不能超光速傳遞資訊。) 當然這是一種委婉的說法其實就是沒有關系。量子通信是另外一個問題與這個問題無關。
量子比特的基本原理：這一部分我們會闡述二進制，二進制序列和對二進制序列的操作。
我們首先來看計算機是怎麼儲存資料的。計算機中，用0和1二進制序列儲存資料。抽象的來看，二進制0和1分别代表了系統的兩種“狀态”。也就是說，我們隻要能夠找到一個有兩個可以區分的狀态的系統，就可以抽象的實作計算機的二進制。是以我們首先讨論如何在系統中實作二進制。
在經典計算機中，01由不同的電壓實作，0代表低電壓信号，1代表高電壓信号。
在量子力學中，我們有很多天然的雙态系統來實作這種兩個可區分的狀态(不需要太糾結量子力學的态表示什麼)。比如自旋1/2系統，這在量子力學中對應自旋向上/向下兩種狀态的系統；或者更經典的光子的極化，比如一束光具有不同的偏振狀态(比如左旋/右旋偏振光)。總之，我們能夠在量子力學中找到實作二進制的系統。
在實作二進制之後，我們的下一步是需要得到二進制序列。
在經典計算機中，二進制序列由一個高低電壓交錯的脈沖實作。比如001對應于一個低電壓-低電壓-高電壓的信号。在量子力學中，我們通過糾纏态實作二進制序列。具體而言，比如某個光子處于态
上， 我們可以把這個光子和其它光子糾纏起來得到一個N光子糾纏态
，這樣我們就實作了一個二進制的序列。
在這裡，量子世界和經典世界出現了不同。在經典世界中，我們隻能同時擁有一個狀态。比如，如果我們擁有了001态，我們就不能同時擁有010态，這是因為兩個态的電壓會疊加，如果同時擁有這兩個态的話我們隻能夠得到011态。但是在量子世界中，我們可以得到疊加态。具體來說，系統的狀态可以同時處于
态。其中疊加系數a,b的模方表示我們在測量中得到相應态的機率。比如，我們得到
的機率是
。當然機率歸一化要求
。
我們闡述的态疊加原理會導緻什麼後果呢？比如我們通過Hadamard門制備了一個态，
并用這個态制備一個N光子糾纏态
, 那麼我們看到，這個态就同時處于
到
的等機率疊加态。(最簡單的例子，比如
)
這個事實說明了什麼呢？與經典算法不同，我們的操作可以同時對上面的所有态進行。是以，如果我們能夠找到一種有效的算法來同時處理這些态，那麼我們就能夠進行并行計算，是以我們算法的速度比起經典就大大提高了。這個并行與經典的并行算法的差別在于，經典的并行是把任務分成小的部分(比如算一個加法12+34，我們可以同時加十位和加各位然後最後加上兩個結果)，量子并行是同時處理了很多不一樣的狀态(同時計算了12+34，23+45, ...)。
原文釋出時間為：2018-03-08
本文作者：bonelee
本文來源：
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