摘要：量子計算能夠帶來“速度革命”，節(jié)約人類最寶貴的時間，在爭奪量子霸權(quán)的路上，量子計算已經(jīng)引得谷歌、英特爾x、IBM等科技巨頭竟“折腰”，成為世界大國之間搶奪的戰(zhàn)略重地。下面就隨網(wǎng)絡(luò)通信小編一起來了解一下相關(guān)內(nèi)容吧。

那么什么是量子計算，下面由賽智產(chǎn)業(yè)研究院研究員來為大家掀開神秘面紗。量子計算是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律調(diào)控量子信息單元來進行計算的新型計算模式。其最小信息單元為量子比特，不同于經(jīng)典比特，量子比特可以同時處于“0”和“1”兩種狀態(tài)的疊加，來對數(shù)據(jù)進行超速運算。對于其“神算”的能力，有人曾說過量子計算可以一秒破譯全世界所有密碼，雖然目前還沒有顯示其規(guī)?；瘧?yīng)用后的威力，但科學(xué)的發(fā)展不容悲觀，前進是必然的趨勢。

一、量子計算由概念到算法

70年代，IBM的科學(xué)家R.Landauer及C.Bennet最早提出量子計算概念。80年代初期，阿崗國家實驗室的P.Benioff最先提出二能階的量子系統(tǒng)可以用來仿真數(shù)字計算;1981年費曼在麻省理工學(xué)院演講時，也勾勒出以量子現(xiàn)象實現(xiàn)計算的愿景。到了1985年，牛津大學(xué)的D.Deutsch提出量子圖靈機的概念，使得量子計算開始具備數(shù)學(xué)模型。然而這時的量子計算研究還局限于十分抽象的物理計算本質(zhì)，并沒有進入算法的階段。

科學(xué)家們對量子科學(xué)的探索熱情始終不減，20世紀90年代中期，量子算法取得重大突破，1994年Shor提出了分解大數(shù)質(zhì)因子的Shor算法，1996年Grover提出了量子搜索算法。量子算法的重大突破引發(fā)了量子計算在國際上的研究熱。2009年以后，多個重要的新量子算法相繼問世，包括求解線性方程組的量子算法，稀疏體系的酉算符線性疊加算法，封閉量子體系的新量子模擬算法等，量子算法體系漸增，逐漸走向成熟。

二、我國量子計算研究領(lǐng)域碩果累累

中國科大陸朝陽教授在第四屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會中發(fā)言：我國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團隊在光量子糾纏和量子計算領(lǐng)域一直保持國際領(lǐng)先地位。2017年5月，我國發(fā)布了世界上首臺超越早期經(jīng)典計算機的光量子計算機。針對“玻色采樣”問題，該原型機的處理速度比目前國際所有實驗速度快至少24000倍，同時也第一次超過了人類歷史上第一臺電子管計算機和第一臺晶體管計算機。2017年年底，將上線高精度十超導(dǎo)量子比特的云計算平臺，公眾可以在線體驗量子計算。最近，我們已經(jīng)實現(xiàn)了18個光量子比特的超糾纏，進一步刷新了該領(lǐng)域的世界紀錄。未來的突破指日可待。

2017年10月11日，量子計算云平臺“中國版”正式啟動，量子計算的商業(yè)化落地近在咫尺，相關(guān)負責人表示，云平臺“中國版”啟動，開啟量子計算產(chǎn)業(yè)化落地，第二次量子信息革命正在加速到來。2018年2月25日，中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院與阿里云宣布：在超導(dǎo)量子計算方向發(fā)布了11比特的云接入超導(dǎo)量子計算服務(wù)，這是全球第二家向公眾提供10比特以上量子計算機云服務(wù)的系統(tǒng)。

2018年4月20日，清華大學(xué)交叉信息研究院段路明教授研究組在《科學(xué)》期刊子刊《科學(xué)·進展》上發(fā)表的論文聲明，首次研究實現(xiàn)了25個量子接口之間的量子糾纏，是先前加州理工學(xué)院研究組保持的4個量子接口世界紀錄的6倍多。

我國量子計算研究成就不凡，研究人員在技術(shù)攻關(guān)之路上披荊斬棘，不斷的為后續(xù)規(guī)?；瘧?yīng)用積累成果。

三、量子計算的商業(yè)化進程

加拿大量子計算公司D-Wave于2011年5月11日正式發(fā)布了全球第一款商用型量子計算機“D-WaveOne”。賣給谷歌的量子計算機速度據(jù)稱比普通計算機快3.55萬倍。2017年1月，D-Wave公司又推出了D-Wave2000Q，聲稱該系統(tǒng)由2000個量子比特構(gòu)成。然而大多數(shù)從事基礎(chǔ)量子計算研究的實驗室，所研究的系統(tǒng)涉及的量子比特數(shù)目尚未達到上百個，2000個量子比特意味著，量子計算機已經(jīng)具有解決實際問題所具備的相當?shù)囊?guī)模，具備商業(yè)化應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。相較之下，我國雖量子計算理論研究領(lǐng)先，量子通信的階段性成果顯著，但建成量子計算機卻任重道遠。

由于量子計算算法復(fù)雜且人才稀缺，因此早期進入量子計算市場展開布局的公司，會提高行業(yè)壁壘，從而易在壟斷中獲取巨大利潤，同樣早期采用量子計算的公司也將在其競爭對手中脫穎而出。優(yōu)秀的量子計算公司應(yīng)該是采用輕資產(chǎn)的商業(yè)模式，并注重和外界建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。技術(shù)上將簡單任務(wù)交給傳統(tǒng)計算，必要時調(diào)用量子計算，充分發(fā)揮所掌握的全部計算能力。賽制時代分析師認為，量子計算新技術(shù)有望在2018年開啟突破之路，可以預(yù)見的是，未來量子計算一旦進入商用化階段，市場空間將急速膨脹。

有人認為量子計算雖對科學(xué)理論研究具有巨大的推動作用，但其商業(yè)價值不比科研價值。而賽智時代分析師認為科學(xué)作為第一生產(chǎn)力，量子科學(xué)的落地必將極大地加速商業(yè)的發(fā)展。并且我國量子計算的發(fā)展離不開以國家實驗室為核心的學(xué)界和業(yè)界的緊密配合與良性互動。