前言

在1980年代，理查德·費曼（Richard Feynman）首先提出了利用量子力學進行計算的想法。 緊接著，大衛·杜奇（David Deutsch）發表了一篇論文《量子理論的普適性》，這篇論文詳細描述了量子計算機的理論基礎。 從這時候開始，量子計算算是正式揭開序幕了。 經過了40多年到了今天，量子電腦從以前的紙上談兵，到了真正的實體量子電腦可以用來開發使用。 儘管功能非常有限，但終究可以讓我們親手感受到量子電腦的威力。

越來越多人開始學習量子計算，網路與市面上也很多量子計算相關的資源。 有的在講量子物理，有的在講量子程式設計，有的在講量子演算法。 當你開始學習的時候，你就會發現，好像缺了甚麼背景知識。 繼續看下去就會覺得為什麼突然跑出這個東西，這一步為什麼會突然跳到下一步，突然變好深突然開始看不懂了。 這些知識上的銜接性的問題，會讓你感覺到非常困擾。

本書的目的是希望解決上述不同領域之間銜接性與深度的問題。 以量子計算為主體，考慮到知識上的銜接性，加入了所需要的背景知識，以及步驟之間詳細的演變過程。 建議讀者有高中生的程度就可以開始學習，對於數學與物理的背景知識比較能夠理解。

第一章量子力學基礎是比較偏物理方面的介紹，介紹量子力學的起源，還有重要的物理知識。 不會介紹太深，你可以用閱讀科普的心態來看這章。

第二章量子電腦的實現，裡面介紹了不同的量子位元的實作方式。 在這章可以認識到量子位元的種類，背後支持的公司，以及該量子位元的優缺點。

第三章量子計算原理，從這裡開始從量子計算的角度來理解量子位元。 這裡頭的量子位元，其背後都是第二章的某種量子位元實作。 我們在這裡不去細分他們，通通視為同一種量子位元。

第四章量子程式設計，我們會介紹市面上常見的軟體開發工具， 每一種都會介紹與實作，大家可以挑一種喜歡的開始動手試試看。

第五章量子信息論，會介紹量子通訊與量子密碼學。 從這裡開始，就是大家平常在說的量子電腦怎麼那麼厲害的地方。

第六章量子計算的應用，會帶大家實際看看這個好酷的東西大家是怎麼去使用的。

第七章量子計算的未來與挑戰，前面講了那麼多好聽的東西，這裡才開始說量子計算目前遇到的問題。