量子信息处理的起源可以追溯1970年代初关于量子通信信道以及量子信息理论的研究。但是量子计算机的想法则是在20世纪80年代才由Richard Feynman和Yuri Manin提出。 20 世纪90年代，能够发挥量子计算特性的新算法逐渐被学者们提出。其中包括闻名遐迩的大整数快速分解算法，也包括量子数据库搜索算法。然而直到2011年，第一台商业量子计算机才横空出世。如今，程序员可以通过基于云的量子编程平台使用真正的量子计算机。

随着国内外云厂商量子计算平台的推出，面向实用的量子计算已经不再遥不可及。实用的量子计算云平台正在成为人类命运共同体的近未来。云应用开发者们也希望在软件和应用中发挥量子计算的真正潜能。量子计算平台一般指代开发和部署量子软件应用程序所需的设备系统，既包括硬件，也包括软件。即使是目前最为先进的物理量子计算机，其空间体积也异常庞大，并且需要特殊的环境和物理条件才能正常运行。 QCP 的总体架构可以分为五层，其中量子算力侧的三层包含纯量子硬件和线路，经典平台侧的两层则由基于数字电路的硬件和软件组成。

在量子算力侧，物理硬件层、量子逻辑门层和量子-经典接口层组成了类似CPU概念的量子处理单元（QPU）。物理硬件层囊括了超导环路、离子阱或者光量子等物理上实现了量子比特（Qubit）的相关硬件。此外，它包含的元器件还会负责量子位寻址，并开展控制类操作。量子逻辑门层包含了构成量子逻辑门的物理回路。数字电路中有“与”“或”“非”通用逻辑门，而构成量子线路的最小逻辑单位就是量子逻辑门，比如泡利门或者C-NOT门。量子经典接口层的组件则提供了经典计算机和 QPU 之间的接口。

在经典平台侧，量子编程环境层和业务应用层则将抽象好的底层能力交付给程序员或者是商业客户。量子编程环境层提供了量子汇编语言、高级编程语言开发量子程序所需的抽象以及量子计算机模拟器和集成开发环境。业务应用层则以软件应用的形式满足前端的多样化业务需求。

利用量子计算技术解决通用业务问题需要更深入地了解量子计算云平台的独特性，特别是与软件开发相关的独特性。量子计算云平台的关键特征使其不同于经典云平台。 例如，量子算法的可用性和量子计算专业知识是开发量子程序的硬性门槛。量子计算云平台的特性也会影响量子软件的质量属性，比如可扩展性、可移植性、可测试性和可维护性等等。在本系列，我们将向您深入介绍量子云平台的相关属性。