聊聊量子计算机

20世纪80年代，量子计算机的概念由诺贝尔奖获得者物理学家Richard Feynman在论文《Simulating physics with computers》中提出，与1956年美国著名科幻作家Isaac Asimov的小说《最后的问题》中提到的概念极为相似。

近些年关于量子计算机的研究进展非常缓慢。D-Wave（量子计算公司）从1999年进入该领域至今还未开发出真正有用的技术。IBM也是该领域的研究者之一。那么，量子计算的兴起到底意味着什么？

量子计算机对于现有计算机来讲是一个质的飞越。最大的不同是它不仅仅只有0或者1两种状态，还存在0和1同时存在的叠加态。传统计算机根据比特位的确定状态进行运算，因此运算只能依次进行。而量子计算机则有所不同。一个量子比特序列可以同时表达由“0”和“1”构成的所有可能组合，这意味着计算机能同时尝试所有可能的解，以远超传统计算机的速度进行复杂的计算。

这意味着一种新型的计算机硬件，将使我们能更有效地解决大规模并行的问题。例如机器学习、图像识别、材料建模和药物设计、搜索和优化。在这些方面传统计算机的解决方式很有限。

量子计算机对人工智能也会有重大的影响，很多人认为人工智能将会是未来对我们的生活和生产影响最深远的技术。

量子计算机可以扩展现有计算机的认知智能范围，甚至达到人脑的速度和复杂度。充分利用量子计算的新架构，计算可近乎实时地发生。这将在各个领域产生各种各样更先进的人工智能应用程序。

当今运算速度最快且工作原理最复杂的机器仍然是人脑，大脑能够认知、推理，并且比大多数计算机更快完成任务。

目前人们已经开始担心量子计算机对于互联网安全领域的重大影响。今年7月谷歌博客中宣布正在chrome中部署新的加密方法，应对量子计算机的解密攻击。与此同时，英国耗资800万英镑启动安全项目Post-Quantum寻找解决方案。对于量子计算机来讲，当前多数公钥加密方法都将被攻破，包括RSA，椭圆曲线加密。

不过一切都还是未知数。谷歌表示将在3年内开发出量子计算机，并在5年内应用到现实中解决实际问题。多数学者认为第一代量子计算机（基于超导量子比特）将在15年内应用到现实中。

英国政府在2013年投资2.7亿英镑研究量子技术。

一位研究人员表示，期望在未来20年内看到高端计算机具有“量子能力”，这将极大地提高计算机处理疑难问题的能力。

20年前，我们难以想象人工智能可以发展到现在这样的水平，所以很难说20年后量子技术会发生多大的变化。