量子计算正在迎来飞速发展的时代

毫无疑问，量子计算是属于未来的技术，按照中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心的成员张文卓的话说：「如果一台量子计算机的单次运算速度达到目前民用电脑 CPU 的级别， 那么一台 64 位量子计算机的速度将是目前世界上最快的『天河二号』超级计算机的 545 万亿倍！」

在业界来看，微软、IBM 和 Google 是其中主要的下注者，微软全球执行副总裁沈向洋就表示量子计算将在 15 年内完全实现产品化。而 Google 也是其中不可忽视的一股力量，2013 年，Google 宣布和美国国家航天局（NASA）联合成立量子人工智能实验室专门研究量子计算机。科研实力强大的 IBM 也早就在这个领域布局很久了，去年，IBM 甚至宣布将公司的量子计算机接入云端服务向大众公开，用户登录后将能够使用一台 5 量子比特（qubits，量子位）的量子计算机以进行算法或实验模拟。

一切都显示，量子计算正在迎来自己飞速发展的时代。

而昨天，这个领域又有大新闻爆出，IBM 宣布他们将在今年年内推出全球首个商业「通用」量子计算服务，并将之命名为 IBM Q。IBM Q 是 50 量子比特的量子计算机，能够为用户提供付费式量子咨询和服务。而它将通过 IBM 的云平台对外服务。

同时，他们昨天还宣布了两个消息：

为 IBM Quantum Experience 发布了新的 API 接口，使开发人员和程序员能够在云上使用其现有的五个量子位量子计算机，不用具备量子物理学的知识背景也能使用无忧。

在 IBM Quantum Experience 上发布升级的模拟器，可以对高达 20 个量子比特的电路进行建模。在 2017 年上半年，IBM 计划在 IBM Quantum Experience 上发布一个完整的 SDK（软件开发工具包），以便用户构建简单的量子应用程序和软件程序。

Quantum Experience 是 IBM 去年上线的量子运算云平台，它能使任何人都可以通过 IBM Cloud 连接到 IBM 的量子处理器上，从而可以进行算法运算和相关的实验。IBM 表示，Quantum Experience 推出至今在 100 多个国家实施，超过 4 万用户在上面执行 27.5 万项实验。合作的学术研究单位包括麻省理工学院、瑞士洛桑联邦理工学院等。

目前，IBM 最大的量子计算机有 5 个量子比特。不过他们希望通过继续加大投入能够开发出 50 个量子比特的量子计算机。「在接下来的几年里，我们将把它放在云上商业化让人们使用」，IBM 量子计算部门副总裁兼首席技术官 Scott Crowder 说道。他同时表示 IBM 在未来几年的目标是着眼于让量子计算机开始能逐渐处理传统计算机没办法解决的那些问题。

MIT 电子工程和计算机科学教授、物理学教授 Isaac Chuang 也表示：「要使量子计算有意义，我们需要操作量子计算机的实际经验。在 2016 年秋季学期的 MITx 量子信息科学的课程上，我们把 IBM Quantum Experience 作为在线课程的一部分面对全世界的 1800 人授课。现在他们可以在 IBM 的量子处理器上做实验，测试他们学过的量子计算原理和理论。」

距离真正发挥作用还有很长的路要走

量子计算的潜力显而易见，这背后也包括了摩尔定律经过几十年的发展渐渐失效，人们也需要新的技术来代替已有的计算能力。在已经简单为大家介绍过它的理论能力。

简单来说，量子计算机是就用量子比特作为运算单元的一种计算机，它具有天然的并行计算能力。一个经典比特只存在 0 或 1 两种状态，而一个量子比特不仅可以处于 0，1 两种状态，还可以处于 0 和 1 的叠加态。理论上，250 个量子比特的存储器就能够同时存储比宇宙中的原子数目还要多的数据，这就是量子计算机拥有巨大并行运算能力的原因。

目前，作为已经在这个领域耕耘了 35 年的 IBM，他们正在努力说服更多的开发者开始尝试这种新技术，以便他们有一天可以利用这项技术在化学、医学、物流、金融和其他科学和工业领域取得突破。

根据外媒 的说法，IBM 的发言人表示他们目前在研究的一个领域是化学，他们在试图模拟分子的运动变化，因为「即使是像咖啡因这样的简单分子，分子中的量子态数量也可能非常大」，这位发言人表示。

不过，虽然大家都认为量子计算是一股不可阻挡的趋势，乃至于微软全球执行副总裁沈向洋向极客公园表示「10 年之内一定会出现真正有用的量子计算机」。但现实的情况恐怕更加复杂。

哈佛大学教授加来道雄就表示：「虽然有关项目对量子计算机的出现是很乐观的，但是，那还是几十个原子凝聚的量子计算机项目。在今后五年到十年内，科学家用几十个原子凝聚制作量子计算机会有很大的突破，新的和更困难的问题会得到解决。然而，按照预期使用几百个、几千个或几百万个原子聚集制作量子计算机，还需要几十年的努力。」

但无论如何，作为属于未来技术，量子计算已经继人工智能系统「Watson」之后成为了 IBM 又一个核心战略，在这个只有巨头参与的竞技场中，我们恐怕还得等若干年才能真正见到最后的赢家。