量子信息学是以量子力学为基础，对信息的编码、操控、传输以及存储都给予了新的诠释，它也是人类文明发展的一个必然的过程。
迄今为止，它吸引了物理学家、计算机科学家、工程师、材料科学家、数学家等诸多领域的科研工作者的研究热情。同时，它会促进相关的高新技术产业的发展，给整个科学界都注入了新的生命。
我个人的研究方向是量子行走，是量子信息中一个非常微小的分支。量子行走其实是经典随机行走在量子世界中的一个对应。
经典随机行走这个概念听起来也非常陌生，举一个例子，比如我站在一个地方，我手里面有一枚硬币，硬币有两面，我在决定向左向右之前，先抛掷一下这枚硬币，如果是字向上，我就向左走一步；如果是花向上，我就向右走一步。
走到一个新的位置，我再抛掷一次，抛掷硬币的过程，我就有50％的机会向左，50％的机会向右，这就引入了随机性，这就是经典的随机行走。
随机行走听起来非常简单，但是用途非常大，比如花粉的布朗运动就是经典的随机行走。
我们可以用经典的随机行走建立数学模型，用它来分析空气中粉尘的运动规律、天体的运动规律，最神奇的股票K线走势也可以用经典的随机行走建立的数学模型来解释，所以它的用途非常大。
如果说把我这个人，还有我手里面的硬币都做量子化处理，使他们变成量子化的微观粒子，这时就得到了量子行走，它就会有完全不一样的性质。
此时，这枚硬币就不仅仅要么是字，要么是花了，它可以是字和花的相干叠加态，这就是一个特殊的量子的性质，它可以处在既是字又是花的状态，就像薛定谔的猫一样，这就导致行走者可以从很多条路同时开始走，这会出现什么样的结果呢？
我在很短的时间就可以走到更大的范围之内，这就是量子的特性引起的。与此同时，因为我跟我的硬币之间有量子纠缠，我们有心电感应，我不需要测量硬币，我不需要看字还是花，我就能感知它是什么状态，我就知道该怎么走了，这样更进一步加速了量子行走的速度。
跟经典的随机行走相比，它的速度是非常有优势的。我们可以利用这种优势去做这样的一个量子搜寻算法，就可以在非常短的时间之内，实现在稻草中去寻找一根针的算法。
