什么叫量子计算 其发展潜力巨大

何为量子计算机？简单地说，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，它就属于量子计算机。而且今后推动科技进步少不了它的贡献。

与今天广为使用的“经典”计算机相比，量子计算机通过一种完全不同的方式进行计算，因此给计算技术带来了全新的可能性。在量子力学中，物理系统的状态需要用波函数来描述，存在不是非黑即白的状态，被称为量子叠加态。同时，量子力学预言了波函数的相干、纠缠等经典物理理论中没有的现象。虽然我们很难在日常生活中直接看到这些现象，但它们都能在实验室中被观测到。

量子计算机的“量子”指的就是在计算中利用量子相干、纠缠等效应，进而能够用比经典计算机更短的时间完成某些特殊计算。这正是我们研发量子计算机的最主要原因。除此以外，量子计算技术还促进了基础研究和其他量子技术，例如量子通讯和量子传感等。

“量子计算机是芯片尺寸突破经典物理极限的必然产物，是后摩尔时代的标志性技术。”中科院院士、中科院量子信息重点实验室主任郭光灿说，在微观状态下，量子是一个不可再分割的基本单位。人们所熟知的电子、光子等微观粒子，都是量子的一种表现形态。2020年12月，中国的量子计算原型机“九章”求解数学算法高斯玻色取样只需200秒，而目前世界最快的超级计算机要用6亿年。

据本源量子计算公司副总裁张辉介绍，在需要大规模计算的领域，量子计算机可一展拳脚，如助力先进材料制造和新能源开发等。在药物研发方面，量子计算机通过精准模拟各种分子、原子的自然演进，可帮助科研人员快速找到对付病毒的药物；在公共交通领域，量子计算能够迅速对复杂的交通状况进行分析预判，从而调度综合交通系统，最大限度避免道路拥堵。

但是研发量子计算机，首先要足够多的量子比特。理论上，自然界中一切有量子效应的载体都可用作量子比特。郑亚锐说，一般认为量子比特数量要达到100万个，量子计算机才能走向实用。可当下，工业界还没有实现控制100个量子比特。目前，多数开发者选择的是超导和半导体两条路线，两者的工程化、工艺化也推进较快。开发者希望借助先进的半导体、集成电路工艺，在推进量子计算机研发之时，还为未来量子计算机与经典计算机的潜在融合埋下伏笔。

由此可见，量子计算机虽然前景广阔，但落地应用仍是长路漫漫。或许量子计算一旦被应用，世界将迎来信息科技的大爆发。