近日，美國IBM（國際商用機器公司）宣布成功研制出一臺50量子比特處理器原型，盡管目前仍不清楚相關技術細節(jié)，但已表明“量子霸權(quán)”爭奪戰(zhàn)已進入關鍵時期。不過，距離量子計算機實用化、發(fā)揮其所有潛能還為時尚早。

　　“量子霸權(quán)”是美國加州理工學院物理學家約翰·普瑞斯基爾發(fā)明的名詞，用來表示“量子計算機在一些領域有傳統(tǒng)計算機所不具有的能力”，比如模擬分子結(jié)構(gòu)、處理密碼學、機器學習等方面的一些問題等。業(yè)界普遍認為，超過49個左右量子比特后，量子計算機的能力將“一騎絕塵”，傳統(tǒng)計算機只能望之興嘆。

　　目前，包括谷歌、英特爾等公司在內(nèi)的國際科技巨擘通過不同的研究方法和路徑，都在朝這一目標進發(fā)。一直被視為量子計算機發(fā)展領域“領頭羊”的谷歌此前已推出9個量子比特的機器，并宣布將于今年底前公布49量子位系統(tǒng)；英特爾則于今年10月正式宣布，首款17個量子比特的超導測試芯片已交付荷蘭合作伙伴QuTech.

　　盡管各方交戰(zhàn)正酣，但其實，研制出50個量子比特的量子計算機，奪取“量子霸權(quán)”，實用型量子計算機的大幕也才剛剛拉開。

　　首先，研制量子計算機是一個系統(tǒng)工程，除了要研制芯片、控制系統(tǒng)、測量裝置等硬件外，還需要開發(fā)與之相關的軟件，包括編程、算法、計算機的體系架構(gòu)等。由于對硬件和軟件都有不同于傳統(tǒng)計算機的全新要求，量子計算機的所有方面都需要重新進行研究。

　　其次，量子比特的數(shù)量并不是最重要的。有專家表示，對于超導量子計算機，實現(xiàn)成千上萬個量子位并非難點，難點在于如何讓它們的量子態(tài)精確無誤地相互作用。量子計算機使用的量子系統(tǒng)非常脆弱，周圍環(huán)境很容易破壞量子相干性，導致量子計算機并行運算能力基礎消失，變成經(jīng)典的串行運算，因此，通用的實用型量子計算機需要較強的容錯能力，這也是科學家努力的目標。

　　另外，超過50個量子比特也并不表示量子計算機就能做任何有意義的、傳統(tǒng)計算機無法進行的運算。目前最樂觀的估計是，量子計算機如果想以比經(jīng)典計算機快得多的速度來解決實際問題，可能至少需要100個到200個量子比特；而據(jù)專家估計，要想進行某些特殊的運算，可能需要數(shù)千個乃至更多量子比特。要想實現(xiàn)這些，仍有很長的路要走。

　　微軟量子計算項目負責人霍爾姆達爾曾指出，第一個晶體管在50年前被發(fā)明出來的時候，沒有一個科學家會想到其能應用于手機之上。如今，量子計算機也處于這樣一個類似的“奇點”�！疤焐詭Ч猸h(huán)”的量子計算機將會在世界上掀起什么樣的“腥風血雨”？最終會在哪些我們能想到和無法想到的領域“大顯身手”？我們只能拭目以待。