量子計算何時才能使出「洪荒之力」？
摘要：量子計算能夠帶來「速度革命」，節約人類最寶貴的時間，在爭奪量子霸權的路上，量子計算已經引得谷歌、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略重地。
量子計算是一種遵循量子力學規律調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，不同於經典比特，量子比特可以同時處於「0」和「1」兩種狀態的疊加，來對數據進行超速運算。對於其「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模化應用後的威力，但科學的發展不容悲觀，前進是必然的趨勢。
一、量子計算由概念到演算法
70年代，IBM的科學家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可以用來模擬數字計算；1981年費曼在麻省理工學院演講時，也勾勒出以量子現象實現計算的願景。到了1985年，牛津大學的D.Deutsch提出量子圖靈機的概念，使得量子計算開始具備數學模型。然而這時的量子計算研究還局限於十分抽象的物理計算本質，並沒有進入演算法的階段。
科學家們對量子科學的探索熱情始終不減，20世紀90年代中期，量子演算法取得重大突破，1994年Shor提出了分解大數質因子的Shor演算法，1996年Grover提出了量子搜索演算法。量子演算法的重大突破引發了量子計算在國際上的研究熱。2009年以後，多個重要的新量子演算法相繼問世，包括求解線性方程組的量子演算法，稀疏體系的酉算符線性疊加演算法，封閉量子體系的新量子模擬演算法等，量子演算法體系漸增，逐漸走向成熟。
二、我國量子計算研究領域碩果累累
中國科大陸朝陽教授在第四屆世界互聯網大會中發言：我國科學技術大學潘建偉團隊在光量子糾纏和量子計算領域一直保持國際領先地位。2017年5月，我國發布了世界上首台超越早期經典計算機的光量子計算機。針對「玻色採樣」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台電子管計算機和第一台晶體管計算機。2017年年底，將上線高精度十超導量子比特的雲計算平台，公眾可以在線體驗量子計算。最近，我們已經實現了18個光量子比特的超糾纏，進一步刷新了該領域的世界紀錄。未來的突破指日可待。
2017年10月11日，量子計算雲平台「中國版」正式啟動，量子計算的商業化落地近在咫尺，相關負責人表示，雲平台「中國版」啟動，開啟量子計算產業化落地，第二次量子信息革命正在加速到來。2018年2月25日，中國科學院量子信息與量子科技創新研究院與阿里雲宣布：在超導量子計算方向發布了11比特的雲接入超導量子計算服務，這是全球第二家向公眾提供10比特以上量子計算機雲服務的系統。
2018年4月20日，清華大學交叉信息研究院段路明教授研究組在《科學》期刊子刊《科學·進展》上發表的論文聲明，首次研究實現了25個量子介面之間的量子糾纏，是先前加州理工學院研究組保持的4個量子介面世界紀錄的６倍多。
我國量子計算研究成就不凡，研究人員在技術攻關之路上披荊斬棘，不斷的為後續規模化應用積累成果。
三、量子計算的商業化進程
加拿大量子計算公司D-Wave於2011年5月11日正式發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，聲稱該系統由2000個量子比特構成。然而大多數從事基礎量子計算研究的實驗室，所研究的系統涉及的量子比特數目尚未達到上百個，2000個量子比特意味著，量子計算機已經具有解決實際問題所具備的相當的規模，具備商業化應用的基礎條件。相較之下，我國雖量子計算理論研究領先，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。
由於量子計算演算法複雜且人才稀缺，因此早期進入量子計算市場展開布局的公司，會提高行業壁壘，從而易在壟斷中獲取巨大利潤，同樣早期採用量子計算的公司也將在其競爭對手中脫穎而出。優秀的量子計算公司應該是採用輕資產的商業模式，並注重和外界建立戰略合作關係。技術上將簡單任務交給傳統計算，必要時調用量子計算，充分發揮所掌握的全部計算能力。賽制時代分析師認為，量子計算新技術有望在2018年開啟突破之路，可以預見的是，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理論研究具有巨大的推動作用，但其商業價值不比科研價值。而賽智時代分析師認為科學作為第一生產力，量子科學的落地必將極大地加速商業的發展。並且我國量子計算的發展離不開以國家實驗室為核心的學界和業界的緊密配合與良性互動。
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