5G的話題依然很熱烈，雖然至今仍沒有一個國家或者地區(qū)完全普及5G商用，但是它給人的偉大愿景，早已勝過了歷史任何一次技術(shù)革命帶來的喜悅。有科學(xué)家甚至這樣說：“區(qū)塊鏈的運用，比電力技術(shù)的發(fā)明帶來的影響力還要大。”
我完全可以感受到，人們對科技是這樣的饑渴。
在對5G暢想的同時，另一項“同樣可以顛覆世界”的科技進入了人們的視野——量子計算。它同樣給人無限的遐想，對未來的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于5G、區(qū)塊鏈等技術(shù)帶來的影響，就連華為總裁任正非都這樣評價過，在量子計算面前，區(qū)塊鏈技術(shù)不值一提。
量子計算
在全世界人都在爭搶5G成果的之時，我國量子計算技術(shù)一下被全球精英們盯上了。比如，今年2月份，來自《朝日新聞》的報道稱，使用量子力學(xué)原理，成功實現(xiàn)世界上第一例量子通信衛(wèi)星的中國杰出物理學(xué)者潘建偉沒有得到美國政府提供的簽證，沒能參加2月17日在美國華盛頓舉辦的學(xué)術(shù)交流會。
為什么？原因很簡單，如我上文所說的，量子計算遠(yuǎn)比5G帶來的影響要大得多，大家都想從這項技術(shù)中分到它的份額。
量子計算到底有多牛？
我們對比一下5G便可知曉。5G號稱速度比4G塊百倍，而量子計算的速度比5G要快百萬倍。2019年11月6日下午4點，華為在深圳總部舉行與任正非咖啡對話。任正非提及到，世界上現(xiàn)在最安全的密碼鑰匙，如果用現(xiàn)在的超級計算機去破譯，需要幾十萬年才能破解，但是如果量子計算機出現(xiàn)后，不用幾秒鐘就把幾百萬年破譯不了的密碼鑰匙破譯完成。
另外據(jù)中國量子之父潘建偉介紹，量子計算的能力是隨著比特數(shù)呈現(xiàn)指數(shù)增長，萬億次經(jīng)典計算機分解300位的大數(shù)需150000年，利用萬億次量子計算機只需要1秒；求解一個億億變量的方程組，利用億億次的經(jīng)典超級計算及需要100年，利用萬億次量子計算機只需要0.01秒。
由此，我們可以想象量子計算技術(shù)到底有多厲害了。
量子計算到底是啥？
我們先看一下量子計算的原理。世界上有一個奇怪的現(xiàn)象，愛因斯坦對此也感到困惑，他給它取了一個絕對不科學(xué)的名字——“遠(yuǎn)處的怪異行為”，這個奇怪的宇宙現(xiàn)象，通常被稱為“量子糾纏”。
量子糾纏現(xiàn)象完全顛覆了愛因斯坦的所有解析，愛因斯坦認(rèn)為即使尺度再小的物質(zhì)，也必須通過光、能量、波等來傳遞信息，但在量子糾纏領(lǐng)域里并非如此——兩個亞原子粒子以某種方式鏈接在一起，即使兩個粒子相距遙遠(yuǎn)，當(dāng)更改一個原子時，另一個原子也立刻跟著被更改。
量子計算機就是利用這一超自然原理研究而成。到目前為止，兩個糾纏的粒子之間的最遠(yuǎn)距離約1400公里，這一項記錄是由中國量子科學(xué)家潘建偉創(chuàng)造，將地面上粒子與近地軌道上飛行“墨子號”衛(wèi)星上粒子產(chǎn)生糾纏。
潘建偉甚至做過這樣的假設(shè)，如果量子原理利用到了如火純情的地步，可以實現(xiàn)如孫悟空那樣的“瞬間變換”，比如，你廣西的家里有一條鑰匙，忘了帶，而你現(xiàn)在在北京，急需要這條鑰匙開門怎么辦？可以使用量子糾纏技術(shù)，讓遠(yuǎn)在廣西的鑰匙變到北京。
說到這里，我已經(jīng)無法想象量子技術(shù)的未來到底有多厲害，它甚至超越了光、能量傳播等原理的約束，自成一派的實現(xiàn)生活中各種沒法做到的事情。
如果運用到物流會是怎么樣呢？
它甚至不用運輸車，屆時，什么居于5G技術(shù)基礎(chǔ)上的自動駕駛都不值一提，直接做量子干擾，就可以把一堆無知瞬間變到一個遙遠(yuǎn)的地方，包括宇宙其他星球。那么，星際旅行還是問題嗎？
我國量子研究進展到什么情況
近年來，中國科研團隊在量子信息技術(shù)領(lǐng)域取得了一系列世人矚目的科研成果，實現(xiàn)了“中國量子信息技術(shù)領(lǐng)跑世界”。近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽等與中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所尤立星以及德國和荷蘭的科學(xué)家合作，在國際上首次實現(xiàn)了20光子輸入6060模式干涉線路的玻色取樣量子計算，輸出了復(fù)雜度相當(dāng)于48個量子比特的希爾伯特態(tài)空間，其維數(shù)高達三百七十萬億。論文以“編輯推薦”形式近日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)權(quán)威期刊《物理評論快報》。
浙江大學(xué)、中科院物理所、中科院自動化所、北京計算科學(xué)研究中心等國內(nèi)單位組成的團隊日前通力合作，開發(fā)出具有20個超導(dǎo)量子比特的量子芯片，并成功操控其實現(xiàn)全局糾纏，刷新了固態(tài)量子器件中生成糾纏態(tài)的量子比特數(shù)目的世界紀(jì)錄。這一進展8月9日發(fā)表于美國《科學(xué)》雜志。
好了，我們來說一下量子計算分風(fēng)口到底有多大。
量子計算并并簡單的把它看成一個技術(shù)，它代表的是一次生產(chǎn)方式的革新。正如前面所提到的，它的速度，以及特性，都是前所未有的。它不僅解決算法上的局限，還可以在傳輸上有絕對的安全性。比如郵件傳輸，你沒法進行篡改，畢竟量子糾纏的特性是，兩個量子之間相互干擾，做出相同的動作，目前還沒有發(fā)現(xiàn)可以改變這一性質(zhì)的力量或者方式。
相對于5G來說，量子計算不僅僅是上一個臺階這么簡單，而是從本質(zhì)上改變了之前的所有算法方式，再也不是0101代碼的算法，而是另外一種我們沒見過的算法。
目前，各個國家都在搶占這個技術(shù)風(fēng)口，我國起步雖然晚了點，但是憑借潘建偉等一批頂級科學(xué)家的努力，目前我國的量子計算已經(jīng)領(lǐng)先于其他國家。比如，阿里巴巴達摩院已著手量子計算系統(tǒng)和超導(dǎo)量子芯片的研發(fā)；今年3月，百度也宣布成立量子計算研究所；騰訊亦開始人才布局。國內(nèi)量子計算領(lǐng)域或迎來“黃金發(fā)展期”。
讓我們一起期待那一刻的到來，為量子計算的科學(xué)家點贊加油。
下載文檔
