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頭腦裏的聲音沒有即刻回答，它頓了一下，似乎在思考，然後纔再次響起：“讓你瞭解我的來歷並不是件容易的事情呢，不過我會盡量以通俗易懂的方式爲你講解的，你能聽懂多少算多少，實在不理解的地方也不必勉強去理解。”
儘管眼前並沒有人，儘管這個自稱是主核、名爲大量子的東西在自己的腦袋裏，泉子還是習慣性地點了點頭，而他的這一動作也爲大量子所知曉，它接着說：“要讓你更好地理解我到底是誰，一切都要從計算機說起。”
泉子在網吧打過遊戲，他自然知道計算機，不過大量子在他的頭腦中所講的計算機知識遠遠超出他的認知，其中的大部分內容他都聞所未聞。
計算機是人類歷史上最了不起的發明之一，它以其遠超出人腦的邏輯計算能力、信息處理能力和數據存儲能力，極大地推動了人類文明的進步，讓人類文明進入一個全新的階段。如今，小至智能手機，大至巨型機，全都依託計算機服務於人類，讓人類擁有更爲方便快捷的生活，並擁有了探索更多未知領域的能力。不過，人類現有的計算機全都是以串行計算爲基礎的計算機，無論是普通的家用電腦還是頂級的巨型機，它們都是通過“0”和“1”的組合，也就是比特來表示信息的，2個比特可以組合出“00”“01”“10”“11”共4種信息，10個比特可以組合成1024種信息，計算機利用硬盤中的微小磁體的指向來表示具體的信息。串行計算機的最大的缺點是無論它的容量有多大，處理器有多強，它每次只能進行一次計算，比如說10個比特的1024個信息，它需要連續計算1024次才能完成。
儘管目前世界上最先進的巨型機“前沿”“富嶽”“LUMI”的運算速度都已經非常快，能夠完成火箭軌道的計算、核爆炸的模擬、行星際探測器的導航以及天氣的預測和預警等工作，“前沿”的運算峯值性能甚至達到了1685.65PFlops，但如果要進行體量更爲巨大、狀態更爲複雜的計算，比如說地球大氣的建模、細胞的原子級別模擬、恆星際探測器的軌道計算、銀河系的動態建模等，這些巨型機就顯得力不從心了。與此同時，要進一步提升巨型機的浮點運算速度也顯得越來越困難，畢竟現有的巨型機都是通過增加CPU的數量來提高運行能力和運算速度的，它們在本質上仍舊是串行的計算器，只不過靠數量和規模來取勝，憑藉的仍舊是蠻力。目前的巨型機CPU數量衆多，耗能驚人，需要大量的財力和人力來進行維護，可以說傳統巨型機已經隱隱約約觸到了上限，不可能再有太多的提升空間。根據測算，如果計算機按照摩爾定律繼續增加CPU數量的話，到2040年全世界所有電能也無法支撐這臺巨無霸巨型機的能量消耗。
要想讓計算機實現質的提升，進入一個全新的層階，唯一可行的就是讓它實現真正意義上的並行計算，也就是一個CPU在同一時間內能夠進行多次計算。量子計算機便是人類夢寐以求的能夠進行並行計算的先進計算機。根據量子力學理論，電子、光子等微觀粒子具有疊加態的特徵，它們可以在同一時間內以波和粒子兩種狀態同時存在，也可以在同一時間內同時存在於AB兩處。如果能夠對電子和光子的這一特徵加以運用，讓它們代替傳統計算機中的微小磁體成爲計算機的最小單位，那就可以製造出不可思議的量子計算機來。同一個電子、同一個光子，既可以是“0”，又可以是“1”，這種處於疊加態的量子比特遠比傳統比特承載的信息量大，只需要10個量子比特就可以同時表示普通二進制的1024個信息，只需要20個量子比特就可以同時表示上百萬個信息。除了疊加態外，電子、光子等微觀粒子還具有糾纏態的特徵。所謂糾纏態，就是兩個有關聯的微觀粒子會產生神奇的量子糾纏現象，當一個微觀粒子產生某種狀態的改變，比如說左旋時，另一個微觀粒子就會順勢產生與此相對應的狀態改變，變爲右旋。最爲不可思議的是這種相對應的改變沒有任何時間上的遲滯，它是超光速的，哪怕一個微觀粒子在銀河系的這一頭，另一個與之相糾纏的微觀粒子在銀河系的另一頭，改變也會瞬時發生，它們就彷彿具有心靈感應一般。
這種鬼魅般的糾纏態特徵是真正讓量子計算機大顯神威的法寶，量子比特本就有疊加態，如果讓它們再相互產生糾纏的話，其表達的信息容量和處理信息的能力將以指數增長。一個量子比特所攜的信息和所處理的信息會即時與另一個量子比特分享，它們可以進行高效快捷的並行計算。量子比特間的相互糾纏並無數量限制，一個量子比特可以同時與多個量子比特產生相互糾纏，形成相互糾纏的網絡。量子計算機內擁有的糾纏態中的量子比特越多，它擁有的信息存儲能力和並行處理能力就越強大，每多增添一個糾纏態的量子比特，它的性能都會提升一個數量級。正因如此，量子計算機是信息處理技術上的質的飛躍，是前所未有的科技革命。以窮舉法進行串行計算的傳統計算機同進行並行計算的量子計算機相比起來，就如同煤油燈同電燈間的差距那麼懸殊，它們的亮度有着雲泥之別，它們的工作原理和工作機制也有着本質的區別。
人類對量子計算機的夢想由來已久，早在1982年物理學家費曼就提出了製造量子計算機的設想。然而時至今日量子計算機仍舊只是夢想，原因就在於製造它的難度極大，有幾個關鍵性的技術難題始終難以突破，其中最爲棘手的一個便是退相干問題。量子比特間的糾纏態並非固若金湯、一成不變，它們極易受到諸如噪聲、震動、溫度變化、電磁輻射、宇宙射線等因素的影響，從而導致彼此間的相干性逐漸降低，甚至完全喪失，再無糾纏，這種狀況叫作退相干。一旦出現了退相干問題，量子計算機的性能和狀態就會大受影響，它甚至會因此而無法工作停止運轉。若想避免退相干問題的產生，人類就得製造一個能阻隔一切噪聲和震動、能阻隔一切天線電波和宇宙輻射、能讓溫度不會出現絲毫波動的超高真空超低溫設備，唯有在這樣的嚴苛環境中，量子比特們的糾纏態纔會保持穩定。除此之外，連接超高真空超低溫設備和室溫測控系統的低溫同軸電纜的製造，衰減器、濾波器、放大器等低溫組件的製造，讓量子比特產生相干性的光纖激光器的製造，單光子探測器的製造等都是棘手的問題，鑑於這些實際困難，有科學家預言量子計算機同可控核聚變一樣，恐怕還需要一個世紀才能變成現實。
