前天，科技圈的“重磅”、“突破”，可能又是一條“明明每個字都認(rèn)識”系列的新聞：

　　中科院在5月3日宣布中國建造了世界上第一臺超越早期經(jīng)典計算機(jī)的光量子計算機(jī)，自主研發(fā)10比特超導(dǎo)量子線路樣品，通過發(fā)展全局糾纏操作，成功實現(xiàn)了目前世界上最大數(shù)目的超導(dǎo)量子比特的糾纏和完整的測量。

　　其實中科院就是想用一條重磅新聞告訴你，以后別動不動看見什么重磅新聞就震驚，量子計算機(jī)這件事我們自己也在做。而且不管誰突破了，你還不是照樣看不懂。┑(￣Д ￣)┍

　　根據(jù)中科院的介紹，中國2016年就首次實現(xiàn)了10光量子糾纏操縱，隨后在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了針對多光子“玻色取樣”任務(wù)的光量子計算原型機(jī)，速度比之前國際同行所有類似實驗快了至少2.4萬倍。

　　對關(guān)鍵詞進(jìn)行提取之后得到這條新聞的要義：中國建造世界上第一臺10比特量子計算機(jī)。

　　而上一次的突破是Google在2015年聯(lián)合NASA和加州大學(xué)圣芭芭拉分校宣布實現(xiàn)了9個超導(dǎo)量子比特的高精度操縱。

　　所以突破點(diǎn)在于這10比特，相較于Google之前維持的世界紀(jì)錄和IBM在2016年實現(xiàn)的5個量子比特的量子計算機(jī)，這是頭一次有人把可操作的量子比特上升到兩位數(shù)。

　　那么問題就來了，為什么要這么仔細(xì)的一個量子比特一個量子比特的去競賽呢？一個比特的提升也這么值得歡呼嗎？

　　在4月23號，Google剛立了一個Flag，要在年底打造出世界上第一臺可以超越傳統(tǒng)計算機(jī)的量子計算機(jī)，實現(xiàn)49個量子比特的操控，實現(xiàn)“量子霸權(quán)”。

       雖然不明白，但是好像很厲害，這個量子霸權(quán)究竟是什么東西呢？根據(jù)目前主流的說法：

　　“量子霸權(quán)”是美國加州理工學(xué)院物理學(xué)家約翰·普瑞斯基爾發(fā)明的詞，它為量子計算機(jī)設(shè)定了一個初步的標(biāo)準(zhǔn)：目前頂級的超級計算機(jī)能夠完成成5到20個量子比特的量子計算機(jī)所做的事情，但超過49個左右量子比特后，量子計算機(jī)的能力讓超級計算機(jī)望塵莫及。

　　所以說現(xiàn)在所出現(xiàn)的量子計算機(jī)，其實還不夠“重”，并沒有達(dá)到傳統(tǒng)超級計算機(jī)的水平，但是達(dá)到量子霸權(quán)的水平之后，量子計算機(jī)就有可能成為傳統(tǒng)計算機(jī)的替代者了。

　　所以對于上面那個答案的回答，可能是，誰都想在下一場所謂計算機(jī)革命的山頭插上自己的旗。

　　雖然我們的電子計算設(shè)備的計算能力每年仍在提升，但其實支配傳統(tǒng)計算機(jī)速度繼續(xù)翻倍的摩爾定律已經(jīng)快撐不下去了。而我們至今還沒達(dá)成在手機(jī)上玩3A大作的夢想（科學(xué)家誰管你這個），所以如果量子計算機(jī)有了突破性進(jìn)展，那么也就意味著將再一次迎來二十一世紀(jì)初那段日子——每年的新電腦都能給你帶來爆炸的體驗提升。而其所帶來的變革也會更大，比如什么VR、AR、人工智能也就都不在是現(xiàn)在這幅半成品模樣。

　　從2015年開始這場競賽就已經(jīng)很激烈了，主要的玩家有Google，IBM，Intel，Microsoft，但是Intel專注硅量子點(diǎn)技術(shù)，微軟則選擇拓?fù)淞孔佑嬎悖瑑烧叨急容^冷門，主要的競爭就只在Google和IBM之間。

　　此前的中國一直沒怎么在這場競賽中露面，這次推出號稱“中國首臺量子計算機(jī)”，背后有中科院也有阿里巴巴。

　　量子比特，也就是各國各大佬在逐個競賽的東西，它遵循兩個基本原理：量子疊加和量子糾纏，能實現(xiàn)計算能力質(zhì)的的飛躍。

　　簡單來說，量子計算機(jī)和傳統(tǒng)計算機(jī)最大的不同之處就在于量子。中科院是這樣解釋的：

　　傳統(tǒng)計算使用的運(yùn)算規(guī)則是二進(jìn)制的，用0和1記錄信息狀態(tài)，每一步能做到的只有2的一次方——2次運(yùn)算。量子計算機(jī)由量子狀態(tài)來描述信息，它們擁有更快速的運(yùn)算方式。比如，2個量子態(tài)（也可以稱作“2個比特”）的量子計算機(jī)，每一步可做到2的2次方——也就是4次運(yùn)算。3個比特的量子計算機(jī)，每一步可以對信息做到2的3次方——8次計算。

　　這就是量子疊加，能同時處于兩種狀態(tài)的量子能并行處理兩個問題，相當(dāng)于左手和右手同時都能寫作業(yè)，而每增加一個量子，這樣的能力還要繼續(xù)翻倍。

　　“薛定諤的貓”所描述的就是一個量子力學(xué)的理想實驗：盒子里是貓和毒藥裝置，毒藥裝置里的粒子衰變后會讓毒氣釋放，貓吸入毒氣后會死亡。根據(jù)量子力學(xué)的原理，但在打開盒子觀測之前，這只貓永遠(yuǎn)都同時存在死和活的疊加狀態(tài)。

       這同時也導(dǎo)致了觀測帶來的量子的不穩(wěn)定性，只要打開盒子，貓的狀態(tài)就塌縮成一種，要么死了，要么或者，但你并不知道塌縮是什么時候發(fā)生的。量子跟這只貓差不多，再被你看到真相之前，它是多種狀態(tài)的疊加，一旦介入觀測，就會坍縮成一種固定狀態(tài)。

　　疊加的狀態(tài)很神奇，但這只是第一步，量子計算機(jī)在實現(xiàn)量子疊加之后還要實現(xiàn)量子糾纏，也就是讓量子之間相互作用，這個概念更神奇，愛因斯坦曾經(jīng)叫它是詭異的超距離作用（spooky action at a distance）。

　　糾纏這個詞十分具有想象力，不管對于人類還是量子來說，“糾纏”都帶著一股神奇的力量。比方說，盡管你已經(jīng)和前男友分手了，他還是能不斷的打電話發(fā)短信讓你心煩。

　　量子糾纏的力量要更古怪一些，它甚至不需要電話、短信或者任何通訊介質(zhì)。如果兩個粒子的距離足夠近，它們就會糾纏在一起，即便把這兩個粒子分開，再遠(yuǎn)，天各一方，它們還會保持糾纏的狀態(tài)。而且只要兩個粒子糾纏上了，就算沒有手機(jī)、郵件、以及任何溝通方式，只要你對一個粒子進(jìn)行測量，在遙遠(yuǎn)的另一方的粒子狀態(tài)也會受到影響。

       糾纏是實現(xiàn)量子計算必須的一步，但因為量子的不確定性也很難實現(xiàn)。除此之外，超導(dǎo)體運(yùn)行需要極低的溫度，就算理論的問題解決了，不能接受在零度以下玩電腦也不能實現(xiàn)讓量子計算機(jī)走進(jìn)千家萬戶。對于這一點(diǎn)，IBM想到的解決辦法是將超導(dǎo)電路置于龐大的零度以下電冰箱中，然后將五個量子比特的計算機(jī)以平臺的形式進(jìn)行共享。

　　說了這么多，但其實到現(xiàn)在也還是沒有一臺實用的量子計算機(jī)，并且擴(kuò)展性可編程性也有待解決。但是就說如果量子計算機(jī)真能按計劃發(fā)展，先從算法來講，對于各位程序員來說首先就是一擊。