这个世界，正以我们无法想象的速度，前进着。当我们恍恍惚惚，还以为5G只是个概念的时候，华为已经发布了第二代5G手机了。同样的，当我们还以为量子计算机只是实验室里的研究品时，量子计算机已经取得了巨大的突破，并距离实用又近了一步。
那什么是量子计算机呢？简单来说就是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机看似离我们还有很远的距离，但技术的突破，让天涯海角，很有可能只不过是一个转身的距离，天涯便是咫尺。那对于量子时代，您觉得能否用：“量子技术+量子通信+量子计算+量子传感器+量子信息科学=迎接量子时代的到来”这个公式来形容呢？快“畅言一下”跟大家聊聊你的看法吧。毕竟每个人的观点，都是一种思考……
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量子技术 Quantum technologies。量子技术利用量子力学的独特性质，比经典计算机更高效地执行特定类型的复杂计算，提供安全通信网络，并提供新一代传感器，其灵敏度比传统传感器有了显著的提升。 原则上，量子技术可以进行模拟和解决更复杂的问题，这将在航空航天、国防、汽车、化工、金融和制药等各个行业带来重大突破。 然而，技术挑战仍然存在，如实现完全纠错的量子计算机和可扩展的量子通信网络。 这个领域的人才缺口仍然显著，但可能在缩小。麦肯锡的研究显示，行业中近三分之二的空缺职位可以通过新的量子技术硕士学位来填补，而在2021年，只有约三分之一的职位可以填补。未来，这一差距可能会进一步缩小：提供量子技术硕士课程的大学数量在2022年几乎翻了一番。
(0)量子计算是通过叠加原理和量子纠缠等次原子粒子的特性来实现对数据的编码和操纵。 虽然在过去的几十年里，量子计算只存在于理论上，近些年的研究已经开始出现有意义的结果。在未来的5-15年里，我们很有可能制造出一款有实用意义的量子计算机。 量子计算机的出现将会给其他的研究方向，比如气候模拟、药物研究、以及材料科学带来巨大的进步。 不过，最令人期待的还是量子密码学。一台量子计算机将可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也将真正无懈可击。如今，量子计算机的许多技术堡垒已经开始被逐一攻克，虽然我们也许在21世纪40年代才会看到真正实用的量子计算机，但来自政府和业界的大量投资意味着量子计算已经迈过了转折点。
(0)「量子霸权」成乌龙？其实，早在2019年，谷歌便声称实现了量子霸权。 研究人员在NASA网站上发表的论文一经发布，便引起了轰动。 论文称，谷歌处理器能够在3分20秒内执行一个计算，而用当今最强大的超级计算机Summit进行同样的计算，需要约10000年。随后，谷歌这篇论文正式在Nature上重磅发表。 论文通讯作者 John Martinis 和同事描述了实现量子霸权所取得的技术进展。 他们研制了一台由54个量子比特组成的处理器 (名为 Sycamore 处理器)。 该处理器利用量子叠加和量子纠缠实现的计算空间与经典比特所能达到的相比，实现了指数级的增加。由于有1个量子比特无法有效工作，处理器实际只用了53个量子比特。研究团队开发的纠错流程可以保证较高的运算保真度 （高达 99.99%）。 为了测试该系统，团队设计了一项对量子电路产生的随机数字进行采样的任务。 对于经典计算机来说，这一任务的难度会随量子电路中量子比特数的增加而增加。 最后，量子处理器在 200 秒左右的时间内从量子电路中采集了 100 万个样本，而当今最强大的超级计算机大约需要 1 万年的时间才能完成这一任务。 Nature表示，「谷歌实现量子霸权无疑是一项了不起的成就」。 然而，针对谷歌「量子霸权」事件的批判和质疑也随之而至。IBM 团队写道，「在一个经典的系统上，同样的任务的理想模拟可以在 2.5 天内完成，而且保真度要高得多。」这意味着谷歌实际上并没有表现出量子霸权，而且竞争仍在继续。【新智元】
(0)量子密码学（Quantum Cryptography） 无论服务于个人通信、电子商务或网上银行交易，通过互联网交换的机密信息都必须受到保护，防止通过加密、使用称为密钥的数字密码进行黑客攻击。量子密钥分配位于量子密码学的核心，它使用量子粒子（电子、光子）安全地建立双方之间的共享密钥。量子密钥分配系统利用了量子力学中的一个基本原理：观察量子粒子会自动改变其特性。因此，总是有可能检测量子粒子是否已经被观察到，表明安全漏洞。如果发生这种情况，密钥将被丢弃，另一个密钥将被发送，直到双方确定没有其他人观察到密钥为止。 2017年9月，科学家们实现了一个技术里程碑，他们演示了在北京和维也纳之间举行的世界上第一次使用量子加密的洲际视频会议。由于技术原因，此前量子通信仅限于几百公里，但2016年发射的中国卫星“墨子”号打破了这个限制。上海和与其相距2000公里以外的区域之间都配备了光纤通信设备，与地面500公里以上的轨道进行通信，这项基础设施是世界上第一个天地量子网络。中国量子技术处于全球领先，目标在2030年建立全球量子网络。未来尽管对量子技术的应用仍然受到限制，但量子密钥很可能会用于保护极其敏感和关键的数据。
(1)2019年底，谷歌“悬铃木”量子计算机在200秒内完成百万量子采样，而同样的任务量，当时世界上最快的传统超级计算机至少需要一万年。2020年底，中国科技大学研发的量子计算机用几分钟就完成了当时世界上第三大超级计算机需要20亿年才能完成的任务，实现了里程碑式的突破。虽然量子计算的应用仍十分有限，但它的巨大处理能力吸引了广泛关注，激烈的商业化竞争已经开启。量子计算机能够在短短几分钟内破解加密的密钥，率先突破这一技术的国家就具备了军事和商业情报收集优势，一旦规模化，对政府和企业的影响将是革命性的。作为“矛”与“盾”的另一方面，量子计算又可以实现更安全的加密，提高网络安全性，甚至有望建立不可破解的加密机制。（文 | Eric Peterson 贺晓青）
(0)令人没想到的是，距离“九章”问世没多久，“祖冲之二号”成功问世。据悉，该机构建了66比特可编程超导量子计算机，比此前的“祖冲之”多出4个比特。不要小看这4个比特，它能够使得计算能力提升很多倍。根据专家的说法，其要比传统超算快一千万倍，放眼全球，没有哪个国家的计算机可以做到。那么，计算速度如此快的“九章”与“祖冲之二号”诞生后，对社会发展有何贡献呢？首先在民用领域，量子计算机可以运用在材料设计、云技术开发、密码破译等。例如，芯片的设计十分复杂，量子计算机可加快芯片的研发速度。除了民用领域外，量子计算机还可运用在军事领域，对军事发展起着重要的作用。新事物的产生，总会推动时代的发展与变革。量子计算机的问世，将推动世界发生巨大的变化。对于中国而言，在量子计算机领域已经取得了一系列的成绩，有利于中国引领时代变革。不过，量子计算机在实用化的道路上，仍然有许多问题需要解决。等到解决了现有的问题后，量子计算机基本就能实用化了。
(0)2020年为后“量子霸权”元年，世界对量子计算的投入持续上涨，技术和生态蓬勃发展，多个平台异彩缤纷。这一潮流将在2021年继续推高社会的关注和期待，量子计算的研究需要证明自身的实用价值；业界需要聚焦“后霸权”时代的使命：协同创新，解决众多的科学和工程难题，为早日到达量子纠错和实用优势两座里程碑铺路奠基。
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