文/陈根

微软最近又搞了个大动作，宣布其在量子超级计算机上取得了重大突破，并且有望在十年内建造其自己的量子计算机。微软的首席执行官Nadella称，目标是将化学和材料学领域本需要250年时间的研究压缩到25年。这是个什么情况呢？又意味着什么呢？根哥今天跟大家来谈一谈这个量子计算机的问题。

量子计算我想很多人都听说过这项技术，去年的诺贝尔物理奖也是颁发给了量子科学这个领域。可以说，量子计算是决定人类在人工智能时代到底能走多远与多深的一项关键性技术，也是元宇宙的基础技术。

所以我之前一直说，元宇宙的炒作就是一个泡沫，因为最底层的量子计算技术都还没成功突破。我们看微软最新的宣布，它的目标是10年内希望能够成功打造出这个量子计算机，而我们的中科院的潘建伟教授也说希望10-15年能打造出量子计算机。这意味着什么，这就意味着元宇宙在目前的10年内我们不需要去讨论，再继续盲目的炒作就显得有点失去理智了。

那么什么是量子计算机呢？其实简单的来说，量子计算机就是超越传统经典物理理论下的一种新的超级计算方式。量子计算机的工作原理是用量子位取代传统位，相较于传统方法用1和0来标记数据，量子计算机的单一量子可以同时处于两种物理状态，同时为1或0。直观地看，传统计算机想要找出四位数中的某一组数字，需要最多尝试16次，平均尝试8次。而量子运算却可以在4次运算中直接得到16种可能性，大大缩短了计算时间。

当然，这种强大的运算速度和能力也让量子计算机成为全球科学界和产业界竞相追逐的前沿技术。2019年，谷歌率先宣布其Sycamore量子计算机能够在200秒内解决普通计算机花费一万年才能解决的问题；一年后，中科大发表论文，透露其建造的量子计算机计算速度比谷歌的机器快出100亿倍。但不论在理论研究层面如何竞争，目前来看，IBM的量子计算机是第一个进入实验室投入使用的公司，而微软是最新公开其成果的公司。

那么微软这个最新研究成果是什么呢？微软最新发表的论文（经美国物理学会刊物物理评论B的同行审阅）中指出，其开发出了一种新型的、基于马约拉纳的量子比特，这是一种量子超级计算机的基本组成部分，且更稳定，也更容易扩展，同时只需要更少的量子位就能实现。在微软看来，这是创建可靠实用的量子超级计算机里程上的第一个丰碑，标志着量子超级计算机将帮助解决地球上最困难问题的重要时刻。微软首席执行官Satya Nadella则称，公司的目标是将化学和材料科学需要花费的研究时间，由250年压缩到25年。

这意味着我们人类借助于量子计算技术的突破与实现，一些科技变革的速度将会由当前的250年，缩短到25年，也就是说量子计算一旦真正实现，我们人类的科研速度将会以惊人的速度发展，那么，大家准备好迎接科幻时代的来临了吗。