MIT發(fā)布2017全球十大突破性技術(shù)：多數(shù)生命科學(xué)技術(shù)入選

　　實(shí)用型量子計(jì)算機(jī)

　　Practical Quantum Computers

　　技術(shù)突破：制造出穩(wěn)定的量子比特。比特是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的信息單位，而量子比特是量子計(jì)算機(jī)的信息單位。

　　重要意義：在運(yùn)行人工智能程序以及處理復(fù)雜的模擬和規(guī)劃問題時(shí)，量子計(jì)算機(jī)的速度可能是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的指數(shù)倍，而量子計(jì)算機(jī)甚至能制造出無法破解的密碼。

　　主要公司：

　　- 荷蘭量子技術(shù)研究所QuTech

　　- 英特爾 - 谷歌

　　- 微軟 - IBM

　　成熟期：4～5年

　　科學(xué)家們正在將以前的理論設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí)。量子計(jì)算機(jī)雖然每年都是“十大突破性技術(shù)”的奪標(biāo)大熱門，但每年我們都得出同樣的結(jié)論：仍然無法實(shí)用。

　　的確，量子比特和量子計(jì)算機(jī)多年來很大程度上都是在紙上談兵，存在于論文中，或者在確定其可行的脆弱的實(shí)驗(yàn)中。

　　盡管加拿大公司D-Wave系統(tǒng)幾年前就開始出售其所謂的量子計(jì)算機(jī)，他們的量子計(jì)算機(jī)使用一種名為“量子退火(quantumannealing)”的專有技術(shù)。但懷疑人士指出，這一方法只適合應(yīng)用于非常有限的計(jì)算，而且與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，可能并沒有速度上的優(yōu)勢。

　　但今年，科學(xué)家們正在將以前的理論設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí)。

　　而且，今年的新氣象還包括：來自谷歌、IBM、英特爾、微軟等公司的資金正源源不斷地流入，為建造一臺能工作的量子計(jì)算機(jī)所需要的各種技術(shù)，包括微電子學(xué)、復(fù)雜電路以及控制軟件等的研發(fā)，提供了強(qiáng)大的資金支持!

　　在應(yīng)用層面，量子計(jì)算機(jī)尤其適合對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，這讓它很容易破解大多數(shù)現(xiàn)有的密碼技術(shù)，并且可能設(shè)計(jì)出無法被破解的密碼。此外，量子計(jì)算機(jī)還適合用于解決復(fù)雜的最優(yōu)化問題，并執(zhí)行機(jī)器學(xué)習(xí)算法。

　　而且，可能還有很多應(yīng)用我們目前沒有想到。不過，很快我們就會(huì)知道能利用量子計(jì)算機(jī)做什么了。

　　迄今為止，科學(xué)家們已經(jīng)研制出了能完全編程的5個(gè)量子比特的計(jì)算機(jī)，以及包括10到20個(gè)量子比特的測試系統(tǒng)。來自谷歌的研究團(tuán)隊(duì)表示，他們正在沖擊建造49個(gè)量子比特的系統(tǒng)，希望在一年內(nèi)制造出來。

　　研制出近50個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)這一目標(biāo)并非科學(xué)家們隨心所欲制定的，因?yàn)榧s50個(gè)量子比特是一個(gè)極為關(guān)鍵的門檻。研究者預(yù)計(jì)，在 50個(gè) 量子比特級別，量子計(jì)算機(jī)就能達(dá)到“量子霸權(quán)”(quantum supremacy)。

　　所謂“量子霸權(quán)”是加州理工學(xué)院物理學(xué)家John Preskill發(fā)明的名詞，通俗的解讀就是：超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前能完成5到20個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)所做的事情，但達(dá)到約50個(gè)量子比特之后，量子計(jì)算機(jī)的能力將一騎絕塵，超級計(jì)算機(jī)只能望“量子”興嘆。

　　而且，從現(xiàn)在起2-5年內(nèi)，這樣的系統(tǒng)很有可能開始出售。最終，科學(xué)家們有望研制出擁有10萬個(gè)量子比特的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)會(huì)制造出精確的分子模型，從而顛覆材料、化學(xué)和制藥產(chǎn)業(yè)，讓科學(xué)家們研制出各種新材料和新藥。

　　更大膽的預(yù)測是，十年之內(nèi)，科學(xué)家們或許就會(huì)研制出擁有100萬個(gè)量子比特的量子計(jì)算系統(tǒng)!