ice 近年来，各个国家的科技领域都在和量子计算机做斗争，可是日前，谷歌公司公然放出消息，说他们已经成功研究出了量子计算机。对于这一消息，各界人士持有不同的态度，有质疑的，有相信的。对于谷歌这一研究，你相信吗？
量子计算的基本原理
近年来，传统计算机发展中已经逐渐遭遇功耗墙、通信墙等一系列问题，传统计算机的性能增长越来越困难。因此，探索全新物理原理的高性能计算技术的需求就应运而生。
量子计算是一种基于量子效应的新型计算方式。基本原理是以量子位作为信息编码和存储的基本单元，通过大量量子位的受控演化来完成计算任务。所谓量子位就是一个具有两个量子态的物理系统，如光子的两个偏振态、电子的两个自旋态、离子（原子）的两个能级等都可构成量子位的两个状态——晶体管只有开/关状态，也就是要么是0状态，要么是1状态；而基于量子叠加性原理，一个量子位可以同时处于0状态和1状态，当量子系统的状态变化时，叠加的各个状态都可以发生变化。
举例来说，因为1个量子位同时表示0和1两个状态，7个这样的量子态就可以同时表示128个状态。N个量子位可同时存储2的N次方个数据，数据量随N呈指数增长。同时，量子计算机操作一次等效于电子计算机要进行2的N次方次操作的效果……等于是一次演化相当于完成了2的N次方个数据的并行处理，这就是量子计算机相对于经典计算机的优势。
量子计算机具有极大超越经典计算机的超并行计算能力。例如，求一个300位数的质因数，目前最好的经典计算机可能需要上千年的时间来完成，而量子计算机原则上可以在很短的时间内完成。因此，量子计算在核爆模拟、密码破译、材料和微纳制造等领域具有突出优势，是新概念高性能计算领域公认的发展趋势。
谷歌的D-Wave并非真正的量子计算机，而是量子退火机，算法和一般意义理解的加减乘除的算法是有区别的，一般的算法，比如求开方或求互质是有标准的程序。而蒙特卡罗算法的一个关键步骤就是要形成一些随机数，由随机数去模拟。谷歌的D-Wave模拟了一个量子模型，经过数值分析模拟出量子的势场结构；其量子处理器由低温超导体材料制成，利用了量子微观客体之间的相互作用。因此，其体系是量子力学的。
而量子力学在微观层面上和宏观层面上是有区别的，它可以穿透一些势垒结构，比如有一道高3米，厚0.1米的墙，要翻过去必须有矫健的身手。通过量子力学，会有一定概率的普通人可以直接穿墙。但在经典层面上，用传统计算机来模拟的话，就必须老老实实的去爬墙，而这就是谷歌宣称快1亿倍的原因所在。
换言之，谷歌的量子计算机只是针对特定环节，做特殊算法的计算机。谷歌的退火算法可以在特定的环节、特定的应用中超过传统计算机，但并不具有普适性。标准量子计算机是具有普适性的计算机，可以运行各种各样的算法，类似于经典计算机，电路等效于图灵机模型，可以把图灵机的各种功能用电路来实现。计算机的电路由基本的门来构成，而标准的量子计算机也是有这样的一个概念，是由一系列基本的逻辑门来实现量子电路，进而实现各种算法功能。这种量子计算机被称为具有普适性的量子计算机，而谷歌的量子计算机就没有量子计算机对应的门的概念。谷歌的量子芯片采用低温超导技术，超导系统具有可集成性，能够集成更多的量子比特，但操作精度远远达不到量子计算的要求，这也是谷歌之所以研究量子退火，而非标准量子计算机的原因。借助超导体系已有的相对成熟的超导电子学，谷歌可以比较容易集成数量较多的量子位，但选择了这条路也意味着谷歌不存在用量子退火机“升级”，制造出量子计算机的可能性。
看了小编给大家的具体说明，当再次听到谷歌说自己研究出了量子计算机的时候，我们就可以一笑了之了！
