原创 AMEYA360报道：量子计算如何有望成为改变世界的技术？

　　量子计算是一种基于量子力学原理的计算技术，利用量子叠加和量子纠缠等量子物理特性执行计算。传统的晶体管使用二进制数据编码0和1表示不同的状态，如同硬币的正反面。而到了量子物理中，这枚硬币是旋转的，处于0和1的连续态空间内，具有叠加态和纠缠态等独特性质。区别于经典计算中的二进制位，量子计算中这一最小单元被称为量子比特。

　　二进制位只能明确的表示0或者1，而量子比特不同，在旋转中它能表示0和1叠加的状态，每次添加一个量子位的信息，都会以指数方式增加添加的状态数量。利用量子比特的叠加态和纠缠态，将多个量子比特放在一起，这些叠加状态之间又互有关联，就能存储和计算更多的数据。

　　量子计算快速处理大规模数据的能力能够解决一些经典计算难以解决的问题。密码学是最早提出的量子计算应用之一，量子系统能够在相对较短的时间内解除加密信息，同样的计算交给超级计算机仍旧需要花费大量时间。

　　目前有不少方法可以制造量子位或单个量子计算设备，如超导量子比特、离子阱量子比特、量子点量子比特等。离子阱量子比特是通过激光来操纵金属原子的激发态来实现，原理类似于2012年诺贝尔物理学奖的粒子控制。超导量子比特使用超导回路和约瑟夫逊结来创建一个非线性LC振荡器电路，其中振荡器的两个状态代表量子位的0/1。量子点量子比特则是使用硅量子点在硅器件中用单个电子编码量子位的状态，英特尔Tunnel Falls就是基于这种技术。虽然如今的量子系统仅包含数十个或数百个纠缠量子位，还远远不够解决现实世界问题。商用量子系统起码需要扩展到100多万量子位才能真正实用起来，而且还有量子位的脆弱性和软件的可编程性等严峻挑战。

　　但是和传统计算硬件一样，新技术新硬件一旦突破，颠覆性的算力革新会在短时间内迅速拉开差距。这项能够改变世界的技术在众多从业者的坚持下正朝着更多的量子比特数前进。