量子卫星已经上天了 量子计算机还有多远?

　　尽管在我们一般人看来，传统的计算机到了今天机能已经足够强大了，但实际上它的发展已经开始陷入困境。既然传统的技术已经走到了极限，那么寻求突破，基于新的理论来研发计算机也就成为了迫切的需求。

　　事实上这个概念早在 1969 年就已经被提出，即史蒂芬·威斯纳的“基于量子力学的计算设备”。不过它真正得到关注还是 1981 年物理学家理查德·费曼的演讲之后。他说，如果要用传统的计算机来模拟量子力学，那么微观粒子数量越多，计算量也就越大，也就越不可能实现模拟。费曼认为，要模拟量子力学，就必须要采用和它原理相同的方式。从此开始，量子力学开始和计算机科学联系在了一起。

　　量子计算机之所以强大，简单来说是因为它的一个量子位可以同时处于 0 和 1 这两个状态，这是量子的叠加特性决定的。与此相比，传统计算机中的晶体管一次只能够处于 0 或 1 的状态。如此一来，如果要进行海量的运算，量子计算机在时间复杂度（指执行算法所需要的计算工作量）上就有了非常显著的优势。

　　还是觉得很迷茫？可以看看量子计算机公司 D-Wave 联合创始人埃里克·勒迪辛斯基在一次会议上给出的形象比喻：假如图书馆里有 5000 万册书，而你要在某一本里的某一页上寻找大写的 X。即使你发了疯似的拼命，也只能一次一本书这样查看，任务几乎不可能完成。可如果有 5000 万个你同时去翻找，每个人各自去查看一本书，那任务就有可能及时完成了。传统计算机就是那个发了疯的你，而量子计算机就是那 5000 万个你。

　　换句话说，传统计算机只能够按照时间顺序来处理任务，而量子计算机却能够做到超并行计算。N 个量子位可以同时表示 2 的 N 次方个状态，数据量呈指数增长。现有的超级计算机需要上千年的运算，可能量子计算机在很短的时间内就可以搞定了。