​量子计算作为下一代计算范式的代表，利用量子力学特有的叠加与纠缠特性，为解决经典计算机难以处理的复杂问题提供了全新路径。本文深入探讨量子比特的物理实现、核心算法原理及当前技术挑战，并展望其在密码学、材料模拟等领域的颠覆性应用前景。一、量子比特：超越二进制的基础单元传统计算机基于比特（0或1状态），而量子计算机的核心是量子比特（Qubit）。其核心特性包含：量子叠加：单个量子比特可同时处于$|0\rangle$和$|1\rangle$的线性组合态： $$|\psi\rangle = \alpha|0\rangle + \beta|1\rangle$$ 其中$\alpha,\beta$为复数且满足...