量子计算机是基于量子物理运行规律而运转的计算机。相比于经典图灵机，通常情况下量子计算机的效率会更加显著。因为我们世界运行的规律是量子的，用量子计算机来模拟量子系统会更高效。同时由于量子叠加的性质，那么量子计算天然就是并行的计算模式，遇强则强，犹如屠龙宝刀。事实上并非所有的量子算法计算速度都快于经典计算，而面对具体的问题上，量子计算与经典计算都有各自的优势。
在物理系统上要实现量子计算，需要分三步走。（1）量子比特的初始化；（2）任意量子态的演化；（3）单量子比特的测量与读出。著名的量子物理学家，Divincenzo于2000年提出了要想完美实现量子计算的五条标准，如下所示：
<1>量子比特的初始化
<2>能够实现通用的量子计算逻辑门：单比特逻辑门与CNOT门
（Note:因为现在物理学家，已经证明态的任意演化，都可以分解为单比特门与CNOT门的组合。）
<3>比特的退相干时间，远远长于完成逻辑门锁需要的时间
<4>尽可能的能够完美的实现量子测量读出
<5>量子比特能够进一步的在物理体系进行扩展
超导量子计算设置主要分为五大模块：
（1）稀释制冷机，（2）微波电子器件，（3）电路板，（4）量子比特处理器，（5）后台系统处理模块。而超导量子比特的核心是约瑟夫森结，两块超导体通过纳米尺度的绝缘层链接，示意图如下：
实验上在超导比特读出的过程中，可以使用超导腔读出方式。
下面总结一下超导量子计算的几大特点：
（1）系统的工作在超低温。（物理条件要求比较苛刻）
（2）在微波电子器件的制作上，可以利用现有的半导体微加工工艺
（3）过去的十多年的发展迅速
- 比特的相干时间延长了2个量级及以上
- 量子逻辑门保真度提升到了99.4%以上
- 可调控的量子比特数目提升到了20个以上。（为量子云计算平台提供储备资源）
- D-Wave量子退火机，包含超过2000个超导比特。
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编者注：本文由QibtLab成员供稿
作者注：本文由本人参加中科大学术会议整理而成，如构成侵权联系删之。
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