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一臺電腦就能同時處理大量復雜的計算任務，而且速度比現(xiàn)有的超級計算機還要快上億萬倍。

這樣的情景，你或許認為只會出現(xiàn)在科幻電影里，但量子計算正在慢慢將其變?yōu)楝F(xiàn)實。

12月9日，谷歌推出105個物理量子比特的量子芯片Willow，5分鐘內就能完成傳統(tǒng)超級計算機需要10^25（10的25次方）年才能完成的計算；此前幾天，中國電信推出“天衍-504”超導量子計算機，問鼎全國量子比特數(shù)之最……這些創(chuàng)新成果涌現(xiàn)的背后，是量子計算褪去神秘面紗正緩緩步入公眾的視野。

所謂量子計算，是基于量子力學的一種全新計算方式，跟傳統(tǒng)經(jīng)典計算截然不同。人們所熟悉的經(jīng)典計算，采用0或1的二進制位比特，其形態(tài)如同傳統(tǒng)電開關，非開即關。而量子計算的基本單元是量子比特，其特有的疊加態(tài)與糾纏態(tài)，能同時表示多個狀態(tài)。“也正是這種特性，使得量子計算機能夠同時并行處理大量信息，在處理復雜問題時表現(xiàn)出驚人的效率?！敝猩酱髮W教授、量子精密測量與傳感廣東省重點實驗室主任羅樂說。

如果說，經(jīng)典計算像一個按部就班的老郵差，只會沿著既定路線緩慢送信。那么，量子計算就是智能化的電子郵件系統(tǒng)，能以無數(shù)分身瞬間穿越時空達成使命。

“量子比特超強的計算能力，讓量子計算機在解決質因數(shù)分解、大規(guī)模數(shù)據(jù)優(yōu)化等一些特定問題上，擁有遠超經(jīng)典計算機的優(yōu)勢?！敝袊茖W院計算技術研究所工程師劉延嘉說，這也正是產(chǎn)學研各界對量子計算寄予厚望的主要原因。

算力強悍如斯，但量子計算機在我們日常生活中卻并不多見。

那是因為，量子計算的痛點也同樣明顯。羅樂說，量子比特非常“嬌弱”，極易受環(huán)境干擾，哪怕是一些微小的振動、電磁場變化都會破壞其疊加態(tài)，從而導致計算失誤?！按送?，量子計算機的擴展性也是一大挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有量子計算機量子比特數(shù)量還是有限，距大規(guī)模量子計算所需的數(shù)千個還遙不可及。”

從谷歌的Willow量子芯片和中國電信的“天衍-504”超導量子計算機來看，科學界正在努力克服量子計算的這些痛點?！肮雀鑇illow量子芯片的突破，或將改寫人類在芯片和計算領域的發(fā)展方向。不過，這一技術從實驗室走向商用，還有很長的路?！眲⒀蛹握J為。

當前，量子計算應用大多存在于科研機構和大型企業(yè)的實驗室，其在藥物研發(fā)、金融和人工智能等領域的應用場景才初現(xiàn)端倪。“相信隨著技術不斷突破，量子計算機也能像經(jīng)典計算機一樣走進千家萬戶。也許用不了多久，量子計算就能廣泛應用于交通路線優(yōu)化、天氣精準預測、醫(yī)療影像分析等場景，讓我們的生活更加智能便捷?！绷_樂說。