中评社北京1月11日电／据人民网报导，量子计算机，这一曾被视为科幻的技术奇迹，如今正逐步从理论走向现实，并在不断迭代中展现其颠覆性的计算潜力。
一个量子比特可以同时存储0和1两个数
量子力学是20世纪以来最重要的科学进展之一。随着第一次量子科技革命的推进，量子信息科学迎来了新一轮的快速发展。进入21世纪，量子科技革命的第二次浪潮来临，催生了量子计算、量子通信、量子测量等一批新兴技术，极大地改变和提高了人类获取、传输和处理信息的方式和能力。
如果把量子科技比作一架“飞机”，那么量子计算就相当于飞机的“发动机”，量子通信就相当于飞机的“无线电”，量子测量就相当于飞机的“雷达”。量子计算是利用量子技术获取更强算力，量子通信是利用量子技术获得更安全通信，量子测量是利用量子技术获得更精准的测量。
量子计算的发展最早可以追溯到上世纪80年代，物理学家理查德·费曼首次提出量子模拟的概念，之后科学家通过一系列验证性实验论证了量子计算的可行性，指出可利用量子计算机求解电子计算机（经典计算机）难以解决的问题。
在随后的几十年里，理论物理学家不断完善量子计算的理论基础，包括量子比特的引入、量子叠加态和量子纠缠等特性的揭示。1994年，彼得·肖尔提出的肖尔算法和洛夫·格罗弗的格罗弗量子搜索算法，更是进一步展示了量子计算机在解决特定问题上的高效性。
相比于经典计算机，量子计算机具备一些独有的特性。首先，一个经典比特具有0和1两种可能的状态，在同一时间只能处于其中的某一个状态；而一个两能级量子比特可以处于0态和1态的叠加态，也就是说一个量子比特可以同时存储0和1两个数。其次，多个经典比特之间是独立的，而量子比特之间组成的是一个复合系统。这些特性共同导致量子计算机与经典计算机相比具有两个显着优势：一是量子计算机信息存储量随比特数的增多呈指数级增长，理论上当比特数足够大（例如比特数达到250个）时，量子计算机能够存储的数据量比宇宙中所有原子的数目还要多；二是量子计算机是对量子比特构成的整个复合系统进行操作，可以将其理解为一种原理上的“并行计算”，这是经典计算机无法实现的。 |
