IBM宣布：成功研制出了量子计算机原型机

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转载自: CIO之友

【嵌牛导读】日前，IBM宣布：成功研制出了量子计算机原型机，量子计算机商业化正在加速！

【嵌牛鼻子】量子计算机

【嵌牛提问】什么是量子计算机

【嵌牛正文】在美国电气和电子工程师协会（IEEE）的工业峰会上，IBM对外宣布，公司已经成功研发20位量子比特的量子计算机，可在年底向付费客户开放。更值得一提的是，IBM还成功开发出了一台50位量子比特的原型机，可为今后IBM Q系统奠定基础。

IBM在官方博客中写道，基于20量子比特量子计算机的相干时间（Coherence time，相干时间，就是信道保持恒定的最大时间差范围）翻倍，由之前的50微秒到达现在平均相干时间90微秒。而且这台量子计算计的设计具有可扩展性：基于50个量子比特的量子计算机也有相似的表现。

IBM20和50量子比特阵列

拥有50量子比特的计算机，在计算机科学史上绝对可以成为一个重要里程碑。该领域的研究人员将这一里程碑称为是“量子霸权”，它可以实施常见超级计算机所不能完成的任务。

IBM人工智能和IBM Q研究副总裁达里·奥吉尔（Dario Gil）表示，量子位数量增加只是一个方面。你处理的量子位越多，量子位之间的交互就会越复杂，因为量子具有相互纠缠的属性。如果你有更多的量子位，但它们相互联系时有很高的错误率，那么它们不见得比错误率较低的5量子位机器来得强大。

另一个要关注的问题是，在处理量子状态时，它们在一种名为相干性（coherence）的过程中往往存在一段很短的时间。这意味着，量子位回到0和1经典的计算状态之前，研究员只有一个短暂的时间窗口。在上个世纪90年代末期，研究人员只有短短几纳秒的时间可以关注相干性。即使在去年，IBM也只能为5量子位机器获得47微秒和50微秒的相干性时间。这次IBM公布的相干时间在90微秒左右，是一次巨大的飞跃。

50量子比特的量子计算机是什么概念呢？

就是一步能进行2的50次方运算

得数是1125899906842000

相当于一步完成一千多万亿次的计算！

换言之，一台台式机电脑大小的量子计算机，或许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。

然而，这还是仅仅是50量子比特而已！

已知，现在有最大、最好的超级计算机一台，要破解一个常用的RSA密码系统，需要多少年？答案是60万年。

要用一个有相当储存功能的量子计算机呢？只需花上不到3个小时！

传统电子计算机，准备在量子计算机面前瑟瑟发抖吧！

那么问题来了，这个量子计算机，怎么那么牛？

秘密就在于运用原理和路径，这一点量子计算机和传统计算机完全不同。

我们都知道，现有的传统电子计算机运算单元，一个比特在特定时刻只有特定的状态，就是要么0，要么1。

而量子计算机利用量子特有的“叠加状态”，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……

emmm……咱们换一种打开方式……

传统计算机解答问题就和站在岔路口的人一样，只能是先走一条路，然后再走另外一条路。

但是量子计算机就不一样了，它可以像尼古拉斯凯奇在电影《预见未来》中一样，可以在计算的瞬间，分裂出无数个自己，走遍所有的岔路。

这就相当于一台计算机，一下子化身成千千万台台计算机，同时开工。

那速度可就是成“次幂”地增长了。

这无论对于生产、科研还是日常生活，都将会是一场颠覆性的改变。

量子计算机和传统计算机之间的区别

相比传统计算机，量子计算机的最大区别在于：传统计算机只能按照时间顺序一个个地解决问题，而量子计算机却可以同时解决多个问题。传统计算机使用的运算规则是二进制，用0和1记录信息状态。但量子计算机由量子状态来描述信息，根据量子的特性它可以同时表示多种状态，并同时进行叠加运算，因而拥有更快速的运算方式。

由于量子计算机处理能力比当前传统超级计算机高几个数量级。因此，许多人认为，量子计算机将完成以前被认为是不可能完成的任务，例如模拟化学催化剂、建立超级复杂系统的模型、破解加密密码等。但迄今为止，这些公司开发的量子计算机处理能力不够强大或不够精确，在运行大多数任务时不足以超过传统计算机。

说了这么多，这个量子计算机对工业有什么影响？

只能说，二者相遇是一场天时地利人和的完美邂逅！IBM量子计算机的研制成功和商业化，来得正是时候。

5G已经成熟并接近运用，大数据也在蓬勃发展，人工智能来到了临门一脚的关口，奇点正在迅速到来……

量子计算+工业云，企业上“云”的产业布局将更加火热上演！

量子计算机+人工智能，将不断迭代出更高级的量子计算机+人工智能

发展的斜率将以肉眼可见的速度陡峭起来！

终于，量子计算+不再是科幻小说、阅读理解或者新闻标题

不再是以太网中跃动的字节和CPU中孱弱的灵魂

而是实实在在的宿命

终结者，终于要来了！