如你所知,量子计算机是一种基于量子理论而工作的计算机。追根溯源,是对可逆机的不断探索促进了量子计算机的发展。量子计算机装置遵循量子计算的基本理论,处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法。
目前的量子计算机可分为通用机和专用机两类。通用量子计算机需要上百万甚至更多物理比特,具备容错计算能力,需要量子算法和软件的支撑,其实用化是长期渐进过程。专用量子计算机用于解决某些经典计算难以处理的特定问题,只需相对少量物理比特和特定算法,实现相对容易且存在巨大市场需求。有专家估计,专用机预计 5 年左右将率先突破,而通用机的实用化则是长期的过程。
目前的量子计算产业发展上,美国的综合实力全面领跑,取得系列重要成果并建立领先优势。Rigetti computing、IonQ 和 Qubitek 等初创公司在芯片、硬件、软件以及云平台领域展现了极大的创新力。而 Google、IBM、英特尔以及微软等科技巨头成为推动量子计算加速发展的重要力量,量子比特数迭代速度明显加快,在近三年内实现了 8 倍的提升。
在国内,量子计算仍处于探索和研究阶段,主要以科研机构的研究为主。目前中国的量子计算在产业界的发展十分有限:
- 阿里巴巴与中科大联合发布量子计算云平台;
- 华为宣布了由量子计算模拟器和编程框架组成的云平台;
- 2017 年成立国内首家量子计算初创企业合肥本源量子。
量子计算属于交叉学科,需要量子物理、应用数学、计算机科学等多种专业的协同配合,在国内有极大的发展潜力,当然也伴随着长久的初级探索阶段。