一、量子计算机的基本概念
量子计算机的基本单元是量子比特(qubit)，它是一种可以处于0和1之间的叠加态的物理系统。与经典比特不同，量子比特具有叠加性和纠缠性等独特性质。在量子计算机中，通常使用向量来表示量子态，其中每个元素表示一个量子比特的叠加态。
二、量子计算机的组成原理
量子计算机由一系列量子比特和量子门组成。量子门是对量子比特进行操作的基本单元，可以通过相互作用来改变量子比特的状态。常见的量子门有Pauli-X门、Pauli-Y门、Pauli-Z门、Hadamard门等。此外，量子计算机还需要进行量子测量，以获取计算结果。
量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。
无论是量子并行计算还是量子模拟计算，本质上都是利用了量子相干性。遗憾的是，在实际系统中量子相干性很难保持。在量子计算机中，量子比特不是一个孤立的系统，它会与外部环境发生相互作用，导致量子相干性的衰减，即消相干。因此，要使量子计算成为现实，一个核心问题就是克服消相干。而量子编码是迄今发现的克服消相干最有效的方法。主要的几种量子编码方案是：量子纠错码、量子避错码和量子防错码。量子纠错码是经典纠错码的类比，是目前研究的最多的一类编码，其优点为适用范围广，缺点是效率不高。
