常见问题

什么是量子计算机？

量子计算机（英语：Quantum computer）是一种使用量子逻辑进行通用计算的设备。不同于电子计算机（或称传统计算机），量子计算用来存储数据的对象是量子比特，它使用量子算法来进行数据操作。

量子计算机的优势有哪些？

• 速度快

  由于量子计算机可以存储于操作0与1的相干叠加态。而传统计算机只有0,1两种状态。这意味着同样是N个比特的计算机，量子计算机一次运算最多可以操作2n组数据，而经典计算机只能处理1组数据。

• 能耗低

  随着传统计算机集成度的增加，散热问题会越来越棘手。而量子计算则为可逆计算，从输出的结果可以反推出输入的数据。因此热损耗将大大降低。

什么使得量子计算如此强大？

在量子世界里，由于量子比特的量子叠加态特性，量子计算机拥有了并行计算的能力。

量子计算到底有多强大呢？

举个例子，如果我们对四百位整数进行因式分解，现在最快的超级计算机也需要六十万年，如果是做量子计算机，只需要几个小时，甚至有人说几分钟就可以做到。当然，量子计算机能做的不仅仅是整数的因式分解，我们希望能够做出大型的量子计算机，解决很多现在做不了的事情，比如密码破解，模拟量子物理系统，模拟材料学、化学和生物学，以及人工智能中的很多问题。

当前子计算机发展遇到的哪些困难？

• 硬件方面

  最主要的问题在于相干时间。由于量子体系受到环境噪声的干扰较大，导致体系会在一段时间之后失去原有的信息。因此，我们需要让体系保持在我们需要的状态，直到计算结束。就好像我们做一个冰雕，我们要控制温度，保证在我们完成雕刻与牌照前，冰雕不会融化。随着量子比特数的增加，体系会越来越复杂，退相干问题也会愈发严重。

• 软件方面

  量子算法的发展还不够成熟，很难最大程度的发挥量子计算机的潜力。目前只能在特定的计算层面远远超过经典计算机。比如Grover搜索算法，Shor质数分解算法，量子退火算法等等。

量子计算的未来发展方向？

近年来，量子计算机的发展取得了巨大进步，并在某些行业已经投入使用。但是在当前阶段，量子计算机的使用价值并不高。由于量子计算机的运行环境要求十分苛刻，普通环境无法满足，因此通过搭建云平台以云服务的形式可以让量子计算走进千家万户。因软硬件机算法的发展的限制，未来量子计算还有很长的路要走，但在某些特定场景，量子计算机已经可以取代经典计算机，并取得不错的效果。