朋友，量子計算了解一下

1981年，在MIT和IBM共同組織的一次會議上，天才物理學家理查德·費曼首次敦促世界去建立一台量子計算機。他說："Nature isn"t classical, dammit, and if you want to make a simulation of nature, you"d better make it quantum mechanical, and by golly it"s a wonderful problem, because it doesn"t look so easy."

「自然絕不是古典的，該死的，如果你想模擬出自然之道，你最好使用量子力學。哦，天吶，這是個極其美妙的問題，因為它看上去沒那麼簡單。」

天才 費曼

ok，we all know it"s good ,but what is the quantum computer?

當我們告別宏觀世界，進入原子和亞原子粒子的微觀/量子世界時，事物開始有意想不到的表現方式。事實上，這些粒子可以同時以多種狀態存在。而量子計算機正是一種可以直接應用量子物理現象，例如疊加/糾纏/極化/自旋等，來執行數據操作的計算設備。與傳統計算機工作在bit上不同的是，量子計算機則是基於處於疊加態Qubit工作，而正是這種量子特性使其可以比傳統計算機更快，或者應該更準確的說——「更好」的解決某些類型問題。

舉個例子，假如我有一本書，需要立即送到1000公里外的地方，那麼最快的方法則是使用超音速飛機。但是假設不只是一本書，而是轉移重量達100噸的書庫藏書，那麼或許做好的方法是改用火車，相較於飛機多次往返所需的時間。運行速度沒有飛機快的火車火車僅需要一次裝載，一次運輸即可完成整個任務。

而這正是傳統計算機與量子計算機的區別，應對某種類型問題，比如大數分解時，一台超算很可能需要幾個世紀，而量子計算機儘管從速度上來說比不上超算，仍然可以只需「一次運輸」——一個周期，或許只要幾秒鐘即可完成。

The Primary Applications of Quantum Computing. Image：IBM

但，同樣因為量子計算機獨特的量子特性，例如概率性，量子計算機在很多任務上無法比傳統計算機做得更好，甚至可以把量子計算機叫做慢速計算機，不僅每一步都比傳統計算機慢，錯誤率更是高出千倍，與便攜的筆記本相比，需要稀釋制冷機的量子計算機更是讓人看的心疼。

IBM"s 50-qubit machine.

ok，we all know it"s bad，but how？

目前看來，量子計算機或許永遠不會取代傳統的計算機。另外，儘管量子計算機擁有無與倫比的強大能力，作為非硅基計算機，量子計算機在AI方面或許並不會比傳統計算機更可靠。

而不依靠特定的演算法，量子計算機更是充滿理論局限性。其局限性包括：

量子比特製造條件極為苛刻

量子退相干

因為不可克隆定理，所以無法直接監控計算或存儲結果

無法與其他電腦或互聯網進行互動

限於時間可逆的單一操作，使許多任務變得麻煩

合格演算法設計困難，必須比已知最好的傳統演算法的複雜度低

所以，儘管量子計算機是去的量子霸權的關鍵，它並不會替代目前的傳統計算機，如同顯卡一般，只用於圖形增強，而並非掌控整個計算機，量子計算機將會成為為解決特殊問題的特殊系統，與傳統計算機共存，並作為協處理器補充傳統計算機。

Timeline of quantum computing：

1984年，首個量子密碼協議——BB84發布；

1993年，包括查爾斯貝內特在內的六位科學家組成的國際小組表明，完美的量子隱形傳態原則上是可能的；

2001年，IBM研究人員使用7-bit NMR電腦演示了以15為例的Shor演算法；

2009年，耶魯大學的研究人員創造了世界上第一個固態量子處理器；

2011年，D-Wave Systems宣布推出第一款商業量子退火機——D-Wave One；

2012年11月，包括潘建偉在內中科大的科學家宣布首次實現了從宏觀到宏觀物體的量子隱形傳態；

2014年初，根據斯諾登所提供的資料顯示，美國國家安全局投資了一項價值7970萬美元的研究計劃——「Penetrating Hard Targets」 ，試圖構建破解RSA演算法用的量子計算機；

2016年8月，馬里蘭大學的科學家成功構建了第一台可重新編程的量子計算機。

2017年3月，IBM發布了業界首創的構建商用通用量子計算系統IBM Q.

2017年12月，微軟發布了「Quantum Development Kit」的預覽版本，可用於模擬量子計算機上的程序運行；

2018年2月22日，中科院潘建偉團隊聯合阿里雲發布了11量子比特超導量子計算的雲平台；

同日，中科大郭光燦團隊亦宣布其本源量子計算雲平台上線32比特量子虛擬機；

2018年3月，Google Quantum AI Lab發布了一款名為Bristlecone的72位量子比特處理器。

註：本文部分數據引自wiki和quora。

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