这是一系列关于量子力学在加密货币中的含义的文章中的第一篇。首先我们讨论基础知识，然后在未来的文章中我们将讨论量子计算机，量子加密和后量子加密。

在标准的经典计算机中，我们使用比特来处理数据。因此，所有数据都表示为0或1的序列。在电子学层面，数据由打开或者关着的信号来表示。使用这些信号，我们可以表示数据，无论是它的数字，字符，图像中的颜色，还是其他内容。然后使用电路中的基本门例如与，或，非，我们可以计算底层数据上的任何函数。

世界各地的研究人员正试图建造一台量子计算机，这是一种所谓的非经典计算机。它处理一种不同的叫“量子位”或者叫量子比特形式的信息。一个量子比特就像一个经典比特，但它在某种意义上同时取值为0和1。

量子力学的核心是关于概率的，回忆你在高中时的基础化学知识：在原子中围绕原子核旋转的电子实际上并不是在一个地方，它们处于一个“云”中，它只是给出了它们在一个地方或另一个地方的可能性。量子比特发生的情况大致相同，有一定概率它将为1，而对另外一个概率它为0。只有通过测量它才能获得经典的0或1，这将在给定的概率下发生。

如果我们有一组量子比特，比如n个，那么我们可以把它们看作是在n比特的所有可能的2 ^ n值的集合上定义一个概率分布。因此，在某种意义上，一个n位量子寄存器可以同时保持所有可能的2 ^ n值。只有当我们测量它时才会崩溃到经典的n位值。这个惊人的属性让我们有可能做一些非常酷的事情。

但是，还是有一些警告。首先，我们可以在量子寄存器上执行的唯一操作是所谓的可逆计算。因此，如果我们有一个输出值为y的函数F（x），那么我们一定可以根据给定的y计算出x。在经典计算中这不是真的，例如，从与门的输出中您无法恢复输入值。因此，构成量子函数的量子门需要仔细选择。

第二个警告是所谓的“禁止克隆定理”，这基本上意味着如果你有一些量子数据，你就不能复制它。所以，如果我给你一些量子数据，我就不能为自己保留一份副本。这再次限制了我们所能做的，不仅在通信方面而且也在计算方面。

在下一篇文章中，我将解释量子计算机可以做些什么。