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日前，中国科学技术大学宣布，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，构建了76个光子100个模式的量子计算原型机 “九章”，实现了具有实用前景的 “高斯玻色取样”任务的快速求解。 据媒体报道，该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍；其速度比去年谷歌发布的53个超导比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。相关论文于12月4日在线发表在国际学术期刊《科学》。 虽然媒体报道中不乏“量子霸权”、“一百万亿倍”之类的名词，但就目前的量子计算机更多是科研性质，不具备全面取代经典计算机的能力，只会是经典计算的补充，而非替代。建成可以全面取代经典计算机的标准量子计算机任重道远。 量子计算为何被很多人看好 近年来，传统计算机发展中已经逐渐遭遇功耗墙、通信墙等一系列问题，加上摩尔定律开始失效，芯片性能的增长开始放缓，传统计算机的性能增长潜力和增长速度都已大不如前。在这种情形下，探索全新物理原理的高性能计算技术的需求就应运而生。 量子计算的基本原理是以量子位作为信息编码和存储的基本单元，通过大量量子位的受控演化来完成计算任务。一般选用处于纠缠状态的量子，比如光子的两个偏振态、电子的两个自旋态、离子的两个能级来构建量子位。 想必很多人都听说过薛定谔的猫，而量子位就类似于那只猫的状态。一个量子位可以同时处于状态和1状态，当量子系统的状态变化时，叠加的各个状态都可以发生变化。 相对于只能表示和1的晶体管，量子位能同时表示和1两个状态，这就使量子计算机在并行计算上具有巨大优势——毕竟N个量子位可同时存储2的N次方个数据，数据量随N呈指数增长。同时，量子计算机操作一次等效于电子计算机要进行2的N次方次操作的效果，等于是一次演化相当于完成了2的N次方个数据的并行处理，这是现在的电子计算机所不具备的。理论上说，量子计算在核爆模拟、密码破译、材料和微纳制造等领域具有突出优势。 “量子制霸”标准量子计算机属于“永远的50年” 近年来，关于量子计算机的各种新闻不绝于耳，国内中科大潘建伟院士团队、郭光灿院士团队，国外谷歌、IBM公司、Intel公司先后开发出了量子计算原型机。 此前，谷歌、英特尔、IBM分别推出过49、50、72个物理比特的原型机。此前，谷歌此前发布的“通用量子计算机”Bristlecone，在量子比特数目上达到全球第一。不过，这里所谓的“通用量子计算机”的称呼，其实说具有较大水分的，只是专用机，做不到通用。 “九章”的“计算”结果也是蒙特卡洛算法模拟出来的，并非标准量子计算机。目前的量子计算机对特定算法有颠覆性效果，可以解决特定的问题，但不具备普适性，可以作为经典计算机的补充，但无法取代经典计算机。 IBM的IBMQ原型机则被誉为“世界首个专为科学和商业用途设计的集成通用近似量子计算系统，是目前全球唯一的独立商用量子计算机”。一些媒体在报道中，将IBMQ与ENIAC相比，认为将开启量子计算新时代。 然而，标准量子计算机的实现可能性和可控核聚变类似，都是“永远的50年”，量子计算机将很快取代经典电子计算机只是不靠谱的幻想。 什么是“永远的50年”呢？ 如果一项计算实现难度很大，以目前的技术储备几乎看不到实现的可能，但万一实现了足以引发一场技术革命，那么，在谈实现这项技术还有多久的时候，往往会用50年来表述——过了10年，同一个记者再去问同一个专家，得到的回复还是50年。 也就形成了所谓的“永远的50年”。 如果回答是20、30年，但时间到了却没做到，由于具体负责人都还在岗或在世，因而会带来一系列负面因素，但如果是50年，保不齐当年鼓吹这项技术的项目带头人都不在了，而且漫长的时间，也有利于冲淡人们的记忆。 量子计算机就是这样的一项技术，如果能够实现的话，前景广阔，但以现在的技术储备而言，根本制造出标准量子计算机。同属“永远的50年”的还有可控核聚变技术，如果能够成功人类能摆脱化石能源枷锁，也许还能开启共产主义社会模式。问题就在于，这项技术属于“永远的50年”。 | 
