量子计算机被过度炒作了吗?
量子计算机是人们非常期待的具有并行运算能力、且有着经典计算机无法比拟的性能的未来计算机。这项尖端技术甚至能够比当前最快的超级计算机有着指数级增长的计算能力,它将带领世界进入一种全新计算能力的时代。但现在那么多量子计算的相关报道,有多少是真实的,又有多少是媒体的宣传炒作呢?尽管已经证明量子计算机比经典计算机更快,但是科技记者往往会夸大该技术及其应用的当前进展。量子计算机在今天看起来是什么样子?它会辜负人们的炒作吗?
现在的进展
量子计算使用量子比特(传统计算机是经典比特)通过利用叠加现象来计算问题。简单来说,经典比特要么是0或要么是1(二进制语言),而量子比特是0和1的叠加态,也就是可以同时是0和1。这意味着它与经典比特的二进制相比,可以在单个量子比特中存储更多的数据。
量子计算是严谨的科学,并已经得到了充分的证明。量子计算机原型已经被设计出来并可以工作,但目前仍存在一个非常难的扩展性问题,这是阻止它成为主流技术的障碍。
经典计算机已经做到将数十亿晶体管集成到单个芯片上来计算问题。而量子计算机目前大约只有50个量子比特。使用亚原子量子比特的主要问题是很难控制大量原子。科学家们设计了非常庞大的系统,以实现一次可以控制多个量子比特的物理极限。很多研究人员认为摩尔定律(即晶体管数量每18个月就会翻一倍)也将适用于量子技术领域,但事实并非如此。除非发现新的技术突破,否则增加更多量子比特将是一件漫长的过程。而据预测,为了使量子计算机能够在主流环境中使用具有实用价值,量子比特的目标数量将是百万级。
量子计算机还有多远
那么,量子计算机可以工作吗?毫无疑问,我们将来每天都会使用它。但在未来50年内,我们是否会能达到1,000,000量子比特的目标?也许会,但也可能不会。科技记者将这项技术大肆宣传为“下一件大事”,但把量子计算目前面临的难题解决到可以开始商业化应用,我们还要等待很长的时间。量子计算机目前遭受与核聚变相同的命运,它是有科学基础的,但将原子技术扩展到可批量生产的水平非常困难。有人曾开玩笑说“我们离核聚变的距离还差30年”。也许量子计算机也是相同的结果,但只有时间能证明一切。(编译/Rainet)