量子计算机的速度能达到多少

量子计算机的速度能达到多少

量子计算机的速度能达到一亿亿次。

量子计算机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。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究，研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。

科学大求是团队：量子计算机速度惊人，它厉害在哪

科普量子计算机：量子的来源、量子的反应、量子的速度，这三个结合而成。
量子的来源：量子的产生即任何物质被光照射就会产生量子，这就是量子的来源；
量子的反应：量子反应为稳定的粒子和波，而且他们是可控制的，这就是量子的反应；
量子的速度：量子的运动速度远远高于普通铝、铜、硅的迁移速度，达到极速的运算速度。
基于物理学的发展，把量子物理学使用在计算机上，在普通计算机的架构上，使用新的模式来改造计算机，这即是量子计算机；量子计算机需要新语言来运行计算机，这是还没完成的工作，所以并不能立即取代成熟的普通计算机。

美国特殊量子计算机可运行256量子比特，打破世界记录

量子比特是量子计算机的最基本量子信息单元，因此要提升量子计算机的性能，增加可运行的量子比特的数量是必经之路。此前谷歌公司宣布开放拥有53个量子比特的可商用量子计算机。

美国哈佛大学—麻省理工学院超冷原子中心领导的国际物理学家团队在《自然》杂志刊文称，开发出了一种特殊类型的量子计算机——可编程量子模拟器，其能运行256个量子比特。增加量子比特的数量意味着系统可存储和处理更多信息。

激光则使他们能完全控制原子量子比特的方位及其相干量子操作。具体的说，他们的新系统使原子能被组装成二维光镊阵列，将系统可运行的量子比特的数量从51个增加到256个。而且，他们可将原子排列成无缺陷的图案，并创建出可编程的形状，如正方形、三角形晶格等，以设计不同量子比特之间的相互作用。

该系统的面世标志着美国朝构建大规模量子机器迈出重要一步，可用于阐明一系列复杂的量子过程，并最终帮助科学家在材料科学、通信技术等多领域实现重大突破。

美国的最新研究将量子计算机带入一个迄今无人涉足的新领域，我们正迈入量子世界的全新领域。

量子计算机的未来发展趋势是非常明确的：首先要把量子计算机架构出来；接下来是增加量子比特数量，提高量子比特质量；之后，量子计算机相关应用软件也将成为核心竞争点 。

在5月8日，中国科学技术大学的潘建伟团队又宣布研制出了62比特新的量子计算机“祖冲之号”，距九章计算机问世才5个多月。并且可以在此基础上实现可编程的二维量子行走。该团队曾实现保真度达70％的12比特超导量子芯片和24个比特的高性能超导量子处理器。

像传统计算机有各种“门”的计算一样，量子计算机也有“门”操作的概念。不同的“门”对量子比特状态实现不同的改变，就像“非门”进行反转运算、“与门”进行叠加运算等。 量子计算机将量子比特所要经过的“门”操作的数量叫做“深度”，如果要经过10个门操作，就称其“深度”为10。

从目前形势看，似乎美国量子计计算机研究走在前面。

#让量子工程师们头疼的是：随着量子比特和门的数量的增多，其运算错误的概率也在增大。如果出错概率太高，量子计算机较传统计算机就失去优越性。但是美国哈弗大学团队这次没有公布量子比特保真度数据 。所以与中国量子计算机团队比较可以算各有所长。

实验目前量子计算机研究的难点之一是量子计算机在计算时产生的误差可能有多大。误差越大，保真度就越小 ，即不断提升量子比特的质量，增加量子保真度，延长量子相干性的保持时间。

今后50年是量子计算机的时代，而在量子计算机领域没有相关核心技术的话，肯定将会受制于人，因此这个领域的竞争是谁也输不起的。

说到这里，大家也许还云山雾罩，但究竟什么是“量子”？它是一种基本粒子吗？这样的问题恐怕需要一定的物理学知识才能解答，否则很容易望文生义，误解了“量子”的本意。

单从字面上来看，量子似乎与分子，原子，质子，中子，电子等一样都是微观粒子，事实上并不是这样的，量子并不是一种微观粒子！

那么量子到底是什么呢？简单说，量子是一种物理概念，并不是具体的物体。物理学是这样定义的，量子似乎一个物理量上存在最小的不可分割的基本单位，如果一个物理量存在这样的单位，我们就称这个物理量是可以量子化的，这个不可分割的最小的单位就被称为“量子”。

但在微观世界（量子世界），一切变得如此诡异，因为量子概念的存在，量子世界是不连续的，物理量的变化是离散的，跳跃式的。最常见的例子就是电子跃迁。

电子在原子核外层规范随机出现，但这种随机也是受约束的，并不是随意出现在任何地方，而是按特定的轨道出现的，只能从一个轨道直接跃迁到另一个轨道，而不能出现在两个轨道之间。也就是说，电子是从一个轨道直接“瞬移”到另一个轨道的，中间没有过程速度之说。

在微观世界，正是因为量子叠加的存在，量子可以同时处理多个事件，而利用量子的这种特性可以大大提升计算机的计算速度，这也是量子计算机的颠覆性所在。量子计算机的速度远超如今我们使用的普通计算机，到底有多快？举个例子就知道了。比如说用现代计算机分解一个300位的数，需要十几万年的时间才可以完成，而用量子计算机只需要几秒钟就能完成！

“量子”到底是什么？它颠覆了我们太多的传统认知

量子纠缠。何为“量子纠缠”？当几个量子发生相互作用后，就会成为一个不可分割的整体，处于纠缠态，不能单独描述其中一个量子的特性。

无论量子之间相距多远，整体状态不会发生改变。其中一个量子的状态发生改变，其他量子的状态立刻也会跟着发生相应改变，以保证量子的整体性不会改变！量子之间就好像有“心灵感应”一样，能瞬间感应到彼此！这个涉及到量子通信了。就这么多吧！说多了也迷糊。还有量子隧穿就暂时不说了。

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我们的量子时代到来，快“亿亿亿倍”的量子计算机诞生，超越老美

目前我国是当之无愧的量子技术大国，不仅起步早，在技术发展速度上更是无人能敌。自从我国的首颗量子卫星“墨子号”升空以后，一个属于我国的量子时代到来了。

这几年尽管世界各国奋力追赶，但中国在量子技术领域与其他国家的差距依然是越来越大。2017年，由中科院潘建伟院士带领团队制造的我国第一台量子计算机，将我国的领先地位进一步提高，但是我们国家并没有因此骄傲自满，仅仅时隔4年，潘建伟团队又给我们带来了新的惊喜，而这一次的研究成果更是直接颠覆了许多国家对于中国的认知。

第一代九章量子计算机已经帮助中国实现了对传统计算机技术的突破， 不仅帮助中国成为了除老美以外第二个掌握量子计算机技术的国家，而且我国的九章量子计算机比起老美的那一台，性能更加强劲，数据传输更稳定，实用性更强。

九章在特定的使用环境下，最高运算速度可以达到超级计算机的100万亿倍。这也就意味着全球的超级计算机全都加在一块，其运算速度在九章面前也是渺小得如同尘埃。

而九章二号的问世更是彻底颠覆了世人的认知，因为它在本就夸张的老一代量子计算机的运算速度上又一次提升了100亿倍。 如此计算下来，新一代的九章计算机在运算速度方面已经达到了超级计算机的亿亿亿倍。

除了性能上的提升以外，九章二号最重要的提升就是可以进行一定范围内的编程了。可能很多人不能够理解这究竟代表什么。

简单来说，上一代的九章虽然运算实力惊人，但是它是没有办法投入到生产中的，因为他除了计算什么都不会。

我们的传统计算机都是通过编写程序，来驱动计算机去进行各种各样的工作 ，如果没有程序那么计算机并不能进行正常的工作。

而初代的九章因为还处在原型机阶段，所以并不支持编程， 这也就意味着，它是没有办法真正应用于生产的。

而如今九章二号已经具备了编程能力 ，这意味着后续一旦时机成熟，九章二号是可以投入生产和科研中的。

目前我国在量子计算机的研究防线上，采取了多条几十户路线齐头并进的形式。 刚刚问世的祖冲之二号就选择了与九章二号完全不同的技术路线，采用超导量子技术。

祖冲之系列量子计算机可以实现二维量子行走，它是一种通过提升量子比特数的方式来提升计算机的运算能力和运算速度。

目前，祖冲之二号已经实现了62比特的技术突破，这一点上已经远远超出了老美的技术，中国正式站在了量子计算机技术的顶峰。

它在宽容度和可编程范围上都要优于九章系列， 因此祖冲之二号在未来有可能会先一步应用于科研和生产之中，也会为我国的科研和生产提供更大的技术支持。

当然，就目前而言祖冲之二号还有很多的技术需要升级和改进，所以未来究竟什么时候能够投入使用，这还是一个未知数，但是我们是可以期待它的后续表现的。

相信在不久的将来，我们一定可以看到他的出色发挥，帮助我们的国家在技术上更上一层楼。

坦白了来说，目前量子计算机在实际生产中的运用空间确实比较小，因为目前科学家们对于如此强力的运算很能力还没有办法很好的驾驭。

但是人类对于运算能力的追求是不会有尽头的，如今人类在 科技 领域不断地寻求突破一定会因为计算能力不够而陷入瓶颈，这个时候只有不断提升运算速度，我们才能摆脱技术上的限制，实现技术上的质的飞跃。

未来在自动驾驶、航空航天等高度依赖计算机技术的领域，量子计算机一定会很大的用武之地 ，所以虽然目前我们的量子计算机还只能呆在实验室里，但是所有的努力都不会保费。

老美曾经以量子计算机研发成本高，实用性不强等理由劝说中国放弃量子计算机研发，但中国科学家们识破了老美的阴谋，老美只不过想延缓中国的研发进度罢了。

中国在科学及领域始终保持着长远的目光，不会因为短时间内的高消耗，就放弃量子计算机这样一门充满希望的技术，相信未来我们的国家可以在这一领域有更好的突破。

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