目前，量子計算這一革命性技術，已經成為物理學家和計算機科學家長達35年的夢想。在未來不久，這一技術或將迎來重大的進展。

雷鋒網1月29日消息   據《金融時報》報道，在未來幾周內，世界兩大技術巨頭——Google和微軟，將宣布各自在量子計算領域取得的里程碑進展。不過，他們會否借此契機宣布其在該領域實現的商業(yè)應用還有待查證。

據量子領域的領先者表示，量子計算機利用量子力學的性能可以大大加快計算速度，并將在未來5年內實現重大的實際應用。

基于此，微軟量子團隊負責人 Todd Holmdahl 說：

“（借此）我們將有機會解決一系列之前無法解決的難題。”

據雷鋒網了解，加拿大有一家公司 DWave ，從7年前就開始銷售有限用途的量子計算機，其可以通過編程來處理今天的計算機功能承載范圍以外的任務。量子計算技術的好處還在于——模擬分子、幫助研制突破性藥物，并讓機器學習變得更加強大。

然而，從事這項技術的其他人則認為，（對這種技術的預測）有點過于樂觀。英特爾實驗室主管 Mike Mayberry 對此表示，在真正可行的量子計算出現之前，大型科技公司之間還將迎來“為期十年的競賽”。他說：

“我們現在還處于‘玩具系統(tǒng)’時代。”

不過，來自微軟和Google兩家即將到來的（量子計算）里程碑卻在明示：那些前沿的想法正在迅速的走向實際應用。

丨 微軟：進程緩慢但擲地有聲

盡管微軟從12年前就已開始研究量子計算，但直至目前，其還未能開發(fā)出可運行的量子位（量子計算機的基本構件）。據 Holmdahl 介紹，目前微軟已經“十分接近”實現這一突破。

通常，這種聲明需要通過在學術期刊上發(fā)表研究論文來完成，這也意味著他們在發(fā)布之前必須經過同行評議。Holmdahl說，對微軟來說，這也是“科學的重要時刻?！?/p>

1998年，IBM宣布開發(fā)出了第一個可運行的量子位，并在去年12月宣布與合作伙伴一起開發(fā)基于技術的實際應用。但是，微軟的量子位設計是對未經驗證的技術的巨大押注。如果成功，那么微軟將迅速超越已經在這一領域取得先發(fā)優(yōu)勢的公司。

而微軟的設計正好解決了這一技術的一大缺點。據了解，量子計算機需要廣泛的糾錯來彌補量子位固有的脆弱——它們只能維持一個很短的量子態(tài)狀態(tài)，而且在不干擾結果的狀態(tài)下很難讀取。

針對這一難題，微軟開發(fā)出了一種能有效分解電子的量子比特，可讓同一信息同時在多個地方存在。如果量子比特的一部分變了，它所包含的信息也不會丟失，并且還會讓整個系統(tǒng)更加穩(wěn)定。這種使用了所謂的拓撲量子位的計算機，其內置的容錯能力可使它們比那些不太強大的系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢。Holmdahl說：

“因為我們的糾錯比他們的要好得多。當計算機使用更脆弱的量子比特時，他們可能會需要1000或10000（量子比特），我們可能只需要一個?！?/p>

然而，如果微軟確實實現了這一目標，那么創(chuàng)造一個單一的可運行的量子位將只是第一步。Mayberry說，目前還不清楚哪一種競爭對手的量子比特技術最有效，因為制造商正試圖將現有的基本系統(tǒng)擴展到全面的通用計算機當中。

丨 Google：2017年底實現“量子霸權”

另一方面，Google要宣布的里程碑則是將首次展示量子計算機如何解決對于傳統(tǒng)計算機來說堪稱極限的問題。

雷鋒網了解到，當一臺量子計算機比經典計算機能更好解決計算問題時，行業(yè)會將其稱為“量子霸權”。為此，Google 制定了一個時間表——要在2017年底實現“量子霸權”，并在去年年底開始進行測試——其測試旨在表明該公司的49位量子位系統(tǒng)可以解決超出任何傳統(tǒng)計算機能力的問題。目前，Google還未就其測試結果予以置評，不過也無需擔心，畢竟測試成功結果在發(fā)表科學研究論文前還需要評估。

然而，在Mayberry和一些人看來，即使Google最后成功實現“量子霸權”，但這項技術離實際應用仍然還有很長的路要走。

丨  總結

如果像微軟和Google這樣的（量子計算）突破得到了證實，那么他們和其他公司還將面臨如何擴大規(guī)模、解決更復雜的量子計算難題的巨大挑戰(zhàn)。除了難以獲得讓量子位維持超過幾微秒的量子態(tài)之外，他們還需解決如何獲得可在極低溫度下操作的電子控制器這一難題。在Mayberry看來，“要繼續(xù)擴大規(guī)模是非常困難的?！?/p>

顯然，量子計算雖然即將迎來兩大巨頭的里程碑突破，但在前行之路上，困阻依然重重。

*注：內容via Financial Times，雷鋒網編譯；題圖來源于網絡

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