在刘慈欣的科幻小说《三体》中，一种名为"智子"的设备干扰了人类的实验，锁死了人类的技术。而在现实世界中，芯片技术的发展也面临着类似的瓶颈。随着芯片尺寸不断缩小，算力的提升空间也越来越有限。

传统计算机的局限

传统计算机由晶体管组成，每个晶体管只能表示 0 或 1 两种状态。也就是说，同时只能进行一次计算。当面对复杂或庞大的计算时，只能通过加快运算速度或并行计算等方式来提升效率。

传统计算机的算力提升已经遇到了瓶颈。即使提高芯片的精度和尺寸，其本质上的计算限制仍然存在。

量子计算机的崛起

量子计算机是一种新型计算机，其工作原理基于量子力学。它使用称为量子位（qubit）的微观粒子，这些粒子可以同时处于 0 和 1 的叠加状态。

借助叠加和量子纠缠等原理，量子计算机可以同时进行多个计算，从而大幅提升算力。

量子计算的意义

量子计算机可以解决传统计算机难以解决的问题，例如：

• 因子分解：量子计算机可以有效地分解大数的质因数。
• 模拟复杂系统：量子计算机可以模拟诸如分子行为和量子系统等复杂系统。
• 优化算法：量子计算机可以优化搜索、排序和机器学习等算法。

量子计算机的局限

虽然量子计算机潜力巨大，但其也面临着一定的局限：

• 实现难度：建造和维护量子计算机需要高度复杂和昂贵的技术。
• 量子退相干：量子态很容易受到环境因素的影响，导致计算错误。
• 算法优化：为量子计算机开发高效的算法仍然是研究的重点。

量子计算机的未来

量子计算机仍处于早期发展阶段，但其潜力巨大。随着技术的不断进步，量子计算机有望成为突破算力限制的革命性技术。

量子计算机的应用前景广阔，包括药物研发、材料设计、人工智能等领域。它有望带来一系列的科学和技术突破，为人类社会的发展带来新的机遇。

九章量子计算机问世 什么是量子霸权？量子计算为啥这么快

随着九章量子计算机的问世，全网也是被量子计算刷屏，同时也有很多网友进行了解释，但是打开文章一看，一脸大写的懵！什么是量子计算机，什么是量子霸权，那为啥量子计算这么快呢？

要了解这一点，我们就必须知道传统计算机是怎么工作的。

现在大家用的计算机，也就是通用计算机，它是基于二进制进行计算的，也就是它只认识0和1这两种，所以在计算机的最底层数据都是利用 二进制 来编码的

举个简单的例子，十进制中我们的数字1-10，在二进制中表示就是

咱们以此类推，不然该说我水文章了

所以只要位数足够大，我们就可以表示出很大的数字

那么计算机是如何具体的表示二进制中的0和1呢？

就像是灯泡，通电就表示1，没通电就表示0

那么像这样的一个灯泡，我们就叫做一个比特（bit），这就是咱们目前传统计算的最小计算单元

当然了，也没我说的这么简单，传统计算机也还是很复杂的

那么量子计算机是怎么来表示数的呢？

传统计算机叫经典比特，量子计算机当然叫量子比特了！

问题来了什么是量子比特呢？他是具有某个量子态的系统，量子系统中一个神奇现象就是，他是经典状态的叠加态。

还是拿灯泡举例，灯泡无非就是两种状态，一种是通电亮了，一种是不通电不亮，在任意时刻就只能是其中一种。

而量子比特就有所不同，他可以同时处在亮也不亮的状态的，所以每一个量子比特的叠加态实际上可以表示无数种状态。

既然已经知道了计算的最小单位，那么我们来举一个例子，来说明量子计算和传统计算的区别

说有一个黑盒子，左边伸出1000根绳子，右边也伸出1000根绳子，但其实 只有1根绳子是连通 的，请问，你该如何找到这根连通的绳子呢？

答案需要尝试1000 1000次，也就是要 100万次 才能找到答案。

但如果用量子计算机解决这个问题，就简单多了。

刚刚我们说过，量子比特的存储是所有可能的数字叠加在一起存储的。那么从1到1000，其实就只是一组量子比特而已。也就是说，只需要一次计算，量子计算机就同时把所有的可能都考虑进去了。它可以一次性地找到那根连通的绳子。通过并行计算，实现了100万倍的效率提升。

无敌是多么寂寞？

这是2012年美国的物理学家John Preskill提出的一个概念，本意是指，如果我们某一些特定的计算问题上，量子计算相比较于传统计算体现出绝对的优势，那么就是量子霸权。

所以这次我国的九章计算机解决的就是高斯玻色采样问题

那么到这里就会有人不禁想问了，既然量子计算机这么厉害，那我们现在用的计算机是不是马上就得淘汰了？

不要怕不要怕，这还远着呢！刚刚我们说过了量子计算机是解决特定的问题，等到什么时候可以大规模集成量子比特，就像传统计算机里的晶体管一样，通用量子计算机出现的时候，那说不定可以淘汰了

不过“九章”的问世是对量子计算来说是一个巨大的鼓舞，未来可期。

什么是量子计算？量子计算的前景如何？

量子计算是在遵循量子力学规律，调控量子信息单元进行计算的一种新型计算模式。其未来的应用领域可在对自然的表面观察上进行量子力学的计算，可加速解决我们目前从气候到疾病的各类问题。

一、量子计算

量子计算对照于传统的使用计算机计算模式。其理论模型是用量子力学的规律来进行图灵计算。在计算速度上面有一量子力学叠加算法，在处理问题时速度要快于普通的计算机。量子计算的基本原理是通过量子信息单元状态多种叠加，从而导致量子处理信息时效率上加快。量子计算机中的2位量子位在寄存器中可以同时储存四种叠加状态，当量子比特数目增加的时候，量子力学演化出并行性，加快计算机的处理速度。二、量子计算的应用现状

量子计算使计算机的计算能力超过今天的大部分计算机。但是依旧存在很多障碍性。比如他无法长时间的保持足够量词比特的量子相干性，在同一时间段内也无法做出具有超高精度的量子逻辑操作。目前量子计算机的应用仅限于一些专用的问题上。对于通用任务方面还远远不是传统处理计算机的对手。2011年5月11日，加拿大量子计算公司正式发布第一台商用量子计算机，这部机器声称可以求解最优化、采样、网络安全等各项问题。现在实际应用中却始终争议不断。其整体的性能并没有超过传统计算机，同时在量子加速的理论上也并没有能够证实。三、发展前景2019年10月23日，谷歌宣布在量子计算机上有重大推进。其押注量子计算机可以解决。世界上最紧迫的问题——从气候变化到疾病问题。这一突破让人们距离量子计算更近了一步，在日常生活中，我们可以制造出更高效的电池，通过计算我们可以制造清能源的肥料。这一次创举无疑是对于我们人类来说是一次进步。有时我们努力将量子力学原理应用到生活中的实例。