2016年是量子計算機發(fā)展史上值得記住的一年。在這一年里，量子計算機有了里程碑式進(jìn)展，讓人們看到了曙光，看到了希望。

　　量子計算機功能更為強大

　　量子計算機是遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。1982年，美國著名物理學(xué)家理查德·費曼在一次公開演講中提出，利用量子體系實現(xiàn)通用計算的新奇想法，這可算作是量子計算機概念的誕生。而在相當(dāng)長的一段時間里，量子計算機還是一個構(gòu)想，只能算是紙上談兵。

　　遵循摩爾定律的傳統(tǒng)硅芯片計算機目前在飛速發(fā)展中面臨局限性。一是隨著傳統(tǒng)硅芯片集成度的提高，其內(nèi)部晶體管數(shù)量與日俱增，尺寸越來越小，在不遠(yuǎn)的將來將達(dá)到“物理極限”；二是集成度提高所帶來的耗能與散熱問題將導(dǎo)致其達(dá)到“性能極限”。

　　人類處理信息的需求日益突出，而傳統(tǒng)計算機又不堪重負(fù)，人們將希望寄托在了量子計算機的發(fā)展上。因為傳統(tǒng)計算機是在0和1二進(jìn)制系統(tǒng)上運行，而量子計算機則可以在量子比特上運算，其功能遠(yuǎn)為強大。

　　IBM向個人開放量子計算平臺

　　特別值得大書特書的是，IBM于今年5月首次宣布，公眾可試用其量子處理器。IBM所提供的量子處理器由5個超導(dǎo)量子位組成，位于IBM在紐約的沃森研究中心。

　　超導(dǎo)量子處理器一直被科學(xué)家寄予厚望，認(rèn)為是一種可擴展為更大規(guī)模的量子系統(tǒng)。IBM認(rèn)為，未來十年將出現(xiàn)50到100個量子位的中型量子計算機。即便是這樣的中型量子計算機，其能力也將遠(yuǎn)超當(dāng)今的任何一臺TOP500超級計算機。但I(xiàn)BM更為重要的一步是要通過其云服務(wù)，讓所有有興趣實踐量子計算的人可以接觸其量子處理器。

　　通過名為“IBM Quantum Experience”的量子計算平臺，用戶可以試用IBM的量子處理器，如在其上面運行算法，操縱每一個量子位，開發(fā)教學(xué)，還可以模擬實驗。條件只有一個，所有在此平臺上產(chǎn)生的知識產(chǎn)權(quán)歸IBM所有。

　　IBM實施這一開放平臺有數(shù)重戰(zhàn)略意義。其一是IBM認(rèn)為，量子計算機發(fā)展到今天已經(jīng)不再是構(gòu)想，而是現(xiàn)實；其二是量子計算機的發(fā)展已經(jīng)到了開發(fā)軟件，搶占知識產(chǎn)權(quán)的重要階段；其三是量子計算機與傳統(tǒng)計算機的重要區(qū)別是其用途，利用大眾創(chuàng)新來開發(fā)應(yīng)用平臺，而不是單純依靠科學(xué)家在實驗室開發(fā)，既是捷徑，更是利器；其四是誠招大學(xué)和各類學(xué)生加盟，將為量子時代的到來提前培養(yǎng)和儲備人才。

　　量子計算機向?qū)嵱没~進(jìn)

　　提起量子計算機發(fā)展就不能不提近日谷歌與西班牙巴斯克大學(xué)的最新研究成果。

　　量子計算機目前有兩條主要技術(shù)路線，一是研究通用量子計算機，這是量子計算機的主流思路，各國政府及各大國際科技巨頭均已投入大量資金和人力來開發(fā)。二是開發(fā)絕熱量子計算機，以加拿大D-WAVE為代表。但如何消除隨機噪聲效應(yīng)，修正系統(tǒng)誤差則是一個技術(shù)難題。

　　對傳統(tǒng)計算機而言這是個非常簡單的問題，可通過添加軟硬件解決。谷歌研究人員認(rèn)為，多量子位通用計算機需要結(jié)合兩種量子計算技術(shù)。在這一思路下，他們設(shè)計出一種新的原型機，采用9個固態(tài)量子位，相鄰量子位的相互作用由邏輯門來控制。這種新方法使量子計算機能進(jìn)行量子誤差的修正，掃除了一些發(fā)展中的障礙，使量子計算機研制向更復(fù)雜、更實用的方向邁進(jìn)了一步。

　　量子計算機發(fā)展已曙光初現(xiàn)，人們或許不久就可以步入量子計算時代。許多科學(xué)家認(rèn)為，量子計算機技術(shù)會對化學(xué)、物理、制藥及信息安全等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生深刻影響。其中，帶給人們的最大變化或許在于，人類對信息和計算本質(zhì)的更深入認(rèn)識及這些概念的結(jié)晶成果。人們很難預(yù)測未來的量子時代，也許只有時間才能告訴我們，量子計算機最終帶給人類的究竟是什么。