量子计算机该如何走向实用时代？

，我们只能查看计算给出的最终状态。

量子计算机的强大之处在于，这套系统可能同时处于多种组合状态当中。不少专家认为这种特性意味着量子计算机根本不可能被创造出来——即使被创造出来，也无法有效操控。他们的理由也明确，描述状态组合所需要的参数实在太多。没错，控制量子计算机并确保其状态不受各类错误源干扰本身，确实是一项极为困难的工程学挑战。但是，真正的难点并不在于复杂的量子态，而更多体现在保证基础控制信号集正常起产方面——如果保证不了这一点，我们根本无法验证量子比特的行为是否与预期相符。

如果工程师们能够找出答案，那么量子计算机终有一天会解决当前经典计算机搞不定的难题，包括破解传统意义上无法破解的密码、加快新药的发现、改善机器学习系统并解决极为复杂的物流优化问题等等。

人们的期望高涨，科技企业与各国政府也将数十亿美元砸向量子计算机研究领域。但这仍是一场赌博，因为成就这一切巨大潜力的量子力学效应，同时也导致这类设备极为敏感且难以控制。

但结果必然如此吗?经典超级计算机与量子计算机之间的核心差异，在于后者会利用某些量子力学效应以反直觉的方式进行数据操控。这里我们只能简单聊聊纯技术内容，但相信这样的表述应该足够帮助大家理解量子计算机在工程设计层面的难度，以及克服这些障碍的某些可行策略。

传统经典计算机面对的是二进制比特，每一位必须为0或1;量子计算机面对的则是qubits，即量子比特。与经典比特不同，量子比特可利用叠加态这一量子力学效应，使得单一量子比特同时处于0与1的叠加状态。在描述某个量子比特的状态时，我们实际上是在描述其处于1与0所对应的概率系数——这将是一个复数，由实部与虚部共同构成。

经典超级计算机与量子计算机之间的核心差异，在于后者会利用某些量子力学效应以反直觉的方式进行数据操控。

在一台多量子比特计算机当中，我们可以通过非常特殊的方式创建量子比特，确保某一量子比特的状态无法以脱离另一量子比特状态的前提下进行描述。这种现象被称为纠缠态——多个量子比特的纠缠态，要比单一量子比特的


 

（编辑：四平站长网）

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