量子计算机到底有多牛

量子计算机到底有多牛

经典计算机中著名的摩尔定律是指每隔18个月，芯片的计算能力就会翻倍。但是我们知道，传统的计算机芯片采用的是晶体管“堆砌”的方式，也就是说密度再高也无法达到原子大小的尺度。目前常用的提高计算能力的办法包括并行计算、异构计算等，但是本质上极限依然存在。

而量子计算机是基于量子，也就是常说的量子叠加和纠缠，来对数据进行运算。

量子计算机核心优势就在于存储。一个量子可以表示0和1的混合态，也就是一个量子可以表示两个数，二个量子可以表示4个数据。其中最为神奇的是，两个量子表示的四个数是并存的，传统的计算机仅能存储一个数。

普通的 i7处理器，每秒计算30亿次，我们来算算大概要多少量子比特就可以达到这样的运算能力。
量子计算机完成每组计算需要0.02s，i7处理器在0.02s内可以完成计算6000万次，2^x=60000000，对数求解，x≈25.8。
也就是一个26个量子比特的计算机性能就可以达到一个i7处理器，而一个具备48个量子比特的计算机就可以超越太湖之光的计算能力。

量子计算机的现状

就在今年一月份，英特尔发布了49个量子比特的测试芯片。而谷歌、IBM、微软这样的巨头也都在研究量子芯片，希望能够占领量子霸权的制高点，掌握话语权。

但是由于量子状态极其不稳定，计算需要在零下240度才能进行，另外包括相干时间在内的许多问题还处在实验室阶段，因此大规模应用尚需时日。

量子计算机的影响

最重要的就是对密码学的冲击，现代密码学的基础是RSA密码，这是一种基于大数分解的算法，计算复杂度极高，现有的计算机破解需要上千年，因此实际上无法被破解。

但是在量子计算领域，现有的密码学全都要被重新改写；医学方面，量子计算机可以模拟人体内的各种化学分子，建立起医学模拟的新模型；此外还有气象学、材料科学等种种领域都面临着量子计算的颠覆。