怎么读懂量子计算机新闻

　　当我们读到有关量子计算机的新闻时，会有很多疑问。那么怎么能表现自己比较懂量子计算机呢。
　　首先你可以把量子理解为一份一份不可再分的最小单位。
　　这个量子既可以是光子、电子、原子、原子核、基本粒子等各种微观粒子，也有超导体这种宏观量子系统。他们都遵从量子力学的规律。
　　量子计算是利用量子的叠加和纠缠等量子特性创造出的一种新的计算原理。
　　表现量子叠加特性最有名的就是＂薛定谔的猫＂理论了。另外双缝干涉实验也能证明量子处于波粒二象性的叠加状态中。
　　这种叠加特性用在量子计算中，就有了独特的量子算法。比如在传统计算机中一个位上不是0就是1，而在量子计算机中这个位上可以既是0又是1，还可以是0到1中间的任何数。这样量子计算在解决某些特殊问题时得到结果会比传统的计算机快得多。
　　叠加态
　　比如因数分解问题就是量子计算机的强项，要因数分解一个300位的数字，量子算法可以把运算时间从15万年减到不足一秒钟。这样量子计算机将轻易破解利用因数分解的RSA加密算法。
　　注意量子计算机只是对某些问题超过经典计算机，而不是对所有问题。有些问题经典计算机已经算得很快了，如加减乘除，量子计算机就没有任何优势。
　　量子计算机只有在特定问题上才能体现优势
　　量子霸权这个词或许翻译成量子优越性更合适。就是一台量子计算机选择自己有快速算法而经典计算机只有慢速算法的问题，然后在这个特定问题上打败所有经典计算机就叫实现了量子霸权。
　　比如2019年，谷歌的超导体系量子计算机＂悬铃木＂在处理＂随机线路取样＂问题上实现了量子优越性。
　　悬铃木随机线路取样
　　2020年，科大的潘建伟和陆朝阳团队用光学体系量子计算机＂九章＂在处理＂高斯玻色子线路取样＂问题上实现了量子优越性。
　　九章光量子干涉实物图
　　另外现在量子计算机的硬件研发远远落后于量子计算机的软件理论发展。实际上，人类目前还没有造出任何一台有实用价值的量子计算机。所以各国比拼的也主要是量子计算机的硬件。
　　刚才我们有看到了超导体系和光学体系这些词汇，这是指量子计算机在物理层面的技术路线，包括超导、光学、离子阱、核磁共振等等。
　　经典计算机能用很多种物理体系实现，最初是算盘，机械式计算机，后来有电子管，晶体管，现在是集成电路。
　　量子计算机也能用很多种物理体系实现，现在超导和光学是两条热门技术路线，其他的也都有人在研究。
　　祖冲之二号
　　所以大家遇到量子计算机的新闻，就可以用两个问题表现你很懂：第一，它处理的是什么数学问题？第二，它用的是什么物理体系？千万别问量子计算机打游戏会不会卡，太low。