量子論は、20世紀初頭に登場した物理学と化学の革命的な進歩である。量子論は、素粒子の直感に反する振る舞いを説明できるエレガントな数学的理論であり、特に「もつれ」現象が有名である。20世紀後半には、量子論が原子や分子だけでなく、コンピュータのビットや論理演算にも適用できることが発見されました。この発見は、情報処理の科学と技術に革命をもたらし、情報化時代においてこれまで知られていなかった計算や通信を可能にした。
私たちが普段使っているコンピュータは、チューリングやフォン・ノイマンに始まる標準的な計算モデルで計算を行い、情報を処理しています。このモデルでは、すべての情報はビットに還元され、ビットは0か1のどちらかの値を取ることができる。さらに、すべての処理は、一度に1つまたは2つのビットに作用する単純な論理ゲート（AND、OR、NOT、XOR、XNOR）を介して実行するか、NAND（またはNOR）で完全に記述することができます。古典コンピュータの状態は、その計算のどの時点でも、すべてのビットの状態によって決定されるため、ビットを持つコンピュータは、以下のような可能性のある状態のいずれかに存在することができる。
一方、量子コンピュータの威力は、その豊富な状態のレパートリーにある。量子コンピュータもビットを持ちますが、その量子ビット（qubit）は、0と1の代わりに、0、1、またはその両方の線形結合を表現することができ、これは重ね合わせとして知られる性質です。ビットが0と1の中間であるコンピュータは、アナログコンピュータに過ぎず、通常のデジタルコンピュータよりはるかに高性能である。しかし、量子コンピュータは特殊な重ね合わせを利用して、指数関数的に多くの論理状態（0から1までのすべての状態）を一度に実現します。 これは強力な技であり、古典コンピュータでは達成できません。
量子的な重ね合わせの大部分は、量子計算に最も有用なものであり、絡み合った状態である。エンタングル状態とは、個々の量子ビットのデジタル状態やアナログ状態の割り当てに対応しない、コンピュータ全体の状態のことである。したがって、量子コンピュータは、決定論的、確率論的、アナログ的などの古典的なコンピュータよりもはるかに強力なものである。
今日の量子プロセッサーは、その大きさは控えめですが、その複雑さは絶えず増しています。私たちは、今こそ、新たな量子学習者のコミュニティを形成し、好奇心のある人々にさらなる興味を持たせ、より広いコミュニティに量子的直感を醸成する絶好の機会だと考えています。量子の概念を一般的なレベルでも広く理解してもらうことで、量子コンピュータの可能性をより深く追求し、古典物理学にとらわれた世界に、そのエキサイティングなパワーをより早く届けることができる。
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