【昨天，1台落后世界至少3年的国产量子计算机成了中国人的骄傲】
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不知从何时起 ， “量子”这个词成了科学界的“大IP” 。
不管什么研究 ， 只要前面挂上了“量子”这两个字 ， 就能刷流量 。 量子计算机就是这样的一种存在 。
就拿昨天合肥发布的“悟源”量子计算云平台来说 ， 它的处理器只有6比特 ， 就连它的技术顾问、中国科学院院士郭光灿都说它“谈不上有多大用处” ， 可它就是能在一众新闻里“突围” ， 引得很多科技媒体纷纷转发 。
莫非 ， 真是“量子”加持的魔力？
量子计算机 ， “靓”在哪里？
量子计算机的概念最早可以追溯到1981年 ， 由世界著名的物理学家理查德·菲利普斯（Richard Feynman）提出 。
别小看加了“量子”二字的计算机 ， 和传统的计算机相比 ， 它相当于完成了一次“进阶” 。
在经典计算机里 ， 储存的信息单位是比特（Bit） 。 比特使用的是二进制 ， 1个比特一般表示的不是“0”就是“1” 。
可在量子计算机里 ， 情况就会变得完全不同 。 因为它不止会“叠加” ， 还会“纠缠” 。
奥地利著名物理学家薛定谔曾用“薛定谔的猫”来展示量子叠加原理 ， 即把一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里 。 如果镭发生衰变 ， 就会触发机关打碎装有氰化物的瓶子 ， 猫就会死；如果镭不发生衰变 ， 猫就一直存活 。 因为在打开容器前 ， 没有人知道里面的猫究竟是死是活 ， 所以从量子力学的角度来说 ， 这只猫会一直处于“死”和“生”的叠加状态 。
而量子的这一叠加性质 ， 同样存在于量子计算机里 。
量子计算机的信息单位是量子比特 。 1个量子比特既可以表示“0” ， 也可以表示“1” ， 还可以表示“0”和“1”的叠加状态 。 除了这种叠加状态之外 ， 量子比特还可以处于量子纠缠态 。 在这种纠缠态下 ， 1个量子比特发生的变化会立刻反应在另一个相关的量子比特上 ， 无论这两个量子比特之间相隔多远 。
这两种特性加在一起 ， 能让量子计算机的运算速度达到一个非常可怕的程度 。
去年 ， 谷歌发表过一篇有关量子计算机的论文 。
他们的实验对象是一个只有53个量子位的可编程处理器 ， 但这个处理器却可以快速模拟出10^16（10的16次方）种状态 ， 仅用3分20秒就可以完成一项复杂的计算 。 相同的题目 ， 如果用目前全球最强大的超级计算机 ， 想知道结果至少也要花费1万年 。
而量子计算机这种强大的运算能力 ， 成了信息安全领域的宝 。
目前全球各个国家的加密系统 ， 一般都是有对应的公钥和加密数据的 。 加密方法无外乎就是那么几种 ， 所以所谓的加密 ， 并非没有破解的可能 ， 只是这过程牵扯到大量繁杂的运算 ， 可能几代人都不一定能算出结果罢了 。 但量子计算机的出现 ， 明显成倍缩短了这个计算过程 。
这也是为什么量子计算机能在短短十几年的时间里 ， 成为世界各国未来科技的“必争之地” 。
只有6比特 ， 我们该骄傲吗？
再来看看昨天发布的6比特的“悟源” 。
从公开的图片来看 ， “悟源”和我们想象中的量子计算机相差得还是有点大：与其说这是一台量子计算机 ， 不如说它是一个“大塑料桶” 。 “悟源”超导量子计算机
“悟源”超导量子计算机
这个“大塑料桶”包裹着用于处理计算的量子比特加固室、用于给量子计算机降温的低温设备 ， 以及用于控制量子比特动作且“读取”输出数据的电子装置……虽然外观简陋 ， 但它的的确确是中国第一台能够脱离实验室环境 ， 且运行稳定的量子计算机 。
超导芯片
2017年11月 ， 在接受《自然》杂志采访时 ， 谷歌量子计算专家约翰·马丁尼（John Martinis）就提到过 ， 只有当一台量子计算机达到约50量子比特的时候 ， 它的计算能力和速度才能超过世界上现存的任何一款计算机 ， 才能解决经典计算机解决不了的问题 。
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