双“十一”，大洋彼岸，IBM宣布成功研制出了50量子计算机原型机。这是一个巨大的成就：50量子比特的量子计算机，一步就能进行2的50次方运算，即一千万亿次计算。这也就是说，一台台式机大小的量子计算机，可能达到今天最先进的中国天河一号超级计算机的计算能力。

 

　　而在更早的今年5月3日，科技界也迎来了一则重磅消息：世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生。中国科学院5月3日在上海举行新闻发布会，对外发布了这一消息，这个“世界首台”是货真价实的“中国造”，是中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳、朱晓波等，联合浙江大学王浩华教授研究组攻关突破的成果。

 

　　世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机就诞生在这个光学实验室里面，可以看到，由于现在还处于研究阶段，所以它跟我们想象的台式机并不一样，这一大片光量子的信息处理系统，其实仅仅相当于现在经典计算机中的一个CPU部分。

 

　　什么是量子计算机？

 

　　量子计算机是一种遵循量子力学规律，进行高速运算、存储及处理量子信息的物理装置，其运行的是量子算法，处理速度惊人，比传统计算机快数十亿倍。指利用量子相干叠加原理，理论上具有超快的并行计算和模拟能力的计算机。

 

　　量子计算机本身处理的是量子数据，那么要实现超强的功能就需要有量子。我们要把原子量子化，那么便需要从囚禁原子开始。

 

　　囚禁原子是原子物理学的一种新的实验平台，研究人员可以用此方法自由操纵单个原子，此步骤完成后，就可以开始冷却原子。可以说，囚禁原子是量子计算机的通用方案。

 

　　在原子被“囚禁”后，就需要降低原子的温度，一般超冷原子的温度需要接近绝对零度（100nK）。

 

　　因为原子在常温下的速度高达数百米每秒，只有让原子保持在极低的温度状态，才可受控制。

 

　　量子计算机与传统计算机所运用的原理和路径，是完全不一样的。传统电子计算机的运算单元，一个比特在特定时刻只有特定的状态，要么0，要么1。量子计算机利用量子特有的“叠加状态”，一个比特既可以是0，也可以是1，并且采取并行计算的方式，终极目标可以让速度以指数量级提升。

 

　　是不是有一种更加糊涂的感觉？我们可以举一个例子来说明一下，有个成语叫“歧路亡羊”，是说一个人去找丢失的羊，可是走到一个岔路口的时候，就不知道该怎么办了。

 

　　传统计算机也是这样，先走其中的一条路，然后再走下一条路，直到找到丢失的羊。可是量子计算机则不然，当它遇到岔路口的时候，可以像孙悟空一下变出许多跟自己一样的小猴子来，也是每条路都走，但是是同时在走，搞平行计算，这就相当于一台计算机变成无数台计算机了，效率不是线性增长，而是指数增长。

 

　　从电子计算机到量子计算机，虽然只是一字之差，但是效率却有千万次甚至上亿次的提升，无论是生产、科研还是日常生活，世界都将发生翻天覆地的改变。