量子计算机不只存在于科幻小说中，而是越来越接近现实世界。而量子理论的应用则远超计算领域。通过量子理论，人们还将有机会在微观和宏观世界之间架设桥梁，用科学来证实中国传统文化中的“天人合一”理念。

激光操作实现外部编程

美国科学家构建出第一台可编程的量子计算机。它仅由5个原子组成。而这被视为迈向制造出实用价值量子计算机的重大一步。

据《自然》期刊8月4日报导，美国马里兰大学研究员沙塔木．德布纳特等人展示了一个可编程的微型量子电脑，用储存在5个离子阱中可通过激光控制量子态的5个离子充当量子单元进行计算。原则上，这种结构可扩展至更多量子单元。

以前其他组织制作的小型量子计算装置只能解决单个问题，而且需要复杂的物理学编程步骤。这台量子计算机则一次可完成3项运算。科学家称之为“模块（module）”，使用不同波长的激光来开合量子单元的逻辑门，从而可以从外部改变算法，即所谓的“可编程”。而基本运算的精确率约达98%。德布纳特说：“目前没有其他量子计算装置具有这种灵活的特点。”

研究者还在尝试增加量子计算单元至100个，希望其操作功能像智能手机那样简单，无需复杂的量子编程。研究主持者克里斯托弗．蒙罗说：“对于任何计算机而言，使用者无需知道计算机内部的事情。几乎没人关心iPhone在执行功能时，机器内部的具体运行情况。”

量子计算或冲击云存储

量子力学描述的是在单个原子或次原子粒子尺度上，物质与能量行为和相互作用。量子现象包括量子叠加和量子纠缠。利用这些特性来处理信息，将量子现象和信息科学结合，能为诸多领域带来独特而令人期待的新机会，包括测向、计量、导航、通信、基础物理、模拟及计算等。

澳大利亚科技网站科学警示称，量子计算机的功能比传统计算机更强大。传统计算机的算法基础是0或1的状态，而量子计算机则是量子单元，不仅含有0或1，而且还有0和1共同存在的状态，所有单元可同时完成逻辑运算。因此，量子计算机的计算速度更快。简单的理解就是，普通计算机只能按时间顺序一个个解决问题，而量子计算机能同时解决多个问题。

数据量越大，量子算法在时间复杂度上的优势就越明显。而量子算法对云存储行业则多少会有些打击。目前各个有能力的政府都在静悄悄研究量子计算，以便即时破解重要的加密文件。只要这个技术成熟，任何存储在第3方的云数据都变得不安全。哪怕是加密存储，也可在转眼间被破解。

量子理论应用范围广泛

除量子计算外，量子理论在通讯领域也具有颠覆意义。由于一个量子单元的行为能瞬间影响另一个量子单位，这样的特性意味着不可能实现对一个未知量子单元的精确复制。因为一旦信息被挟持，量子会自动发生变化。这使通讯的接收者因此能察觉，而偷窥者也看不到原貌。将这样的通讯技术运用于军事、金融领域，将对信息安全提供更好的保障。

量子信息科学还推动测向和计量学发展。用于惯性导航的原子干涉计也可作为比重计使用，包括对地球系统检测或确定地下矿藏的位 置。利用金刚石点缺陷的磁强计既可在人体周围使用，也能在工业或军事所需的极端环境中运行。量子模拟器使用易控的量子系统来调查其他难以直接研究的属性， 如复合材料的计算等问题往往受限于传统高性能计算机的固有能力。