对手来了！量子计算机能否超越现代超级计算机？

　　在2016年6月20日在LINPACK性能测试中以 93 PFlops 的测试结果的神威太湖之光超级计算机超越同为中国组建的天河二号，成为当时世界上最快的超级计算机。其理论的浮点数运算性能为125,435.9 T Flops 这可是万亿级别的计算量，并可以用于百万核规模、高分辨率的地球数值模拟。
　　图1|为神威太湖之光超级计算机（来源于网络）
　　然而面对如此强大的计算能力下，现如今的在快速发展的量子计算机也展现出其超强的潜力。2020年底，中国科大潘建伟团队构建起76个光量子的量子计算原型机＂九章＂，其在处理高斯玻色取样的速度上已经比目前最快的超级计算机一百万亿倍。在未来的10年内，同时经典计算机面临着硬件尺寸发展的停滞，量子发展的快速和各式量子技术振奋人心的消息，让现代超级计算机＂四面楚歌＂。
　　图2|Rigetti的量子计算机（来源：Towards Data Science）
　　量子计算有着先天优于经典计算机的优势原理。现在的计算机的比特是＂0＂或＂1＂，就如同开关一样，而量子比特是处于＂0＂和＂1＂之间任意比例的叠加态。在经典计算机中，N个比特只有1个状态可以操作，而N个比特的量子叠加态进行操作，则有2的N次方个状态可以进行操作，我们都知道指数级别的增加是异常迅速的。
　　一台30个量子比特的量子计算机的计算能力已经和一台万亿次的经典计算机相当，在未来随着可以控制量子比特的增多，随即到来更加强大的计算力，绝对会彰显出其量子计算的优势，巨大的计算力如同宝藏一样等待着人们去挖掘。
　　图3|为量子计算方式（来源于网络）
　　在无限畅想未来的新的技术革命中，我们也要意识到量子计算发展的困难，量子计算机所承载的量子硬件，会不可避免的收到环境的影响，使得相干性受到影响，一旦这种特性被破坏，那么其运算能力也会消失。虽然现在有着大量的科学理论研究的出现，但是物理层面的还相当薄弱，其硬件的制造依旧需要时间，目前谷歌公司的＂悬铃木＂和九章也是能够处理某些特定问题的专业设备。
　　图4|九章概述图（来源于百度百科）
　　我们一起等待，在不久的未来，随着各方面技术的发展，量子计算会像几十年前的电脑一样，掀起一次新的技术浪潮，改变我们的生活。
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