本文轉自【央視新聞客戶端】；
12月4日，《科學》雜誌公佈，中國研究團隊構建的量子計算機“九章”，實現了對玻色取樣問題的快速求解，其計算速度比目前最快的超級計算機快一百萬億倍！
量子計算機刷屏全網
網友們都為之驕傲欣喜
但一開啟文章
大部分朋友看完都只能留下一地問號：
“每個字我都認識但……”
“量子計算機為啥這麼快？”
別擔心！
這裡有一份“小白”友好解疑書
深奧的話咱們通俗地說
（本文不涉及任何理論公式和學術探討……
因為小編也不是專業的！）
01
量子計算機是計算機嗎？
首先，用一句話來概括什麼是量子計算機：
量子計算機是一種使用量子力學的計算機 ，它能比普通計算機更高效地執行某些特定的計算。
所以說，量子計算機是一種計算機，但它不是簡單的“進階版”計算機。 和我們現在所理解的“電腦”差別很大 ——兩者的計算形式不一樣。
舉個例子：
如果經典計算機是蠟燭 ，量子計算機就是電燈泡 ，二者都是為了發光，但是點亮方式不同、照亮範圍也有區別。即使你不斷改良蠟燭，也做不出來電燈泡。
目前的量子計算機使用的是如原子、離子、光子等物理系統，不同型別的量子計算機使用的是不同的粒子 ，這次的“九章”使用的是光子。
200秒只是短短一瞬，6億年早已是滄海桑田。
“九章”量子計算機是如何透過量子計算達到“超快”的計算速度的？
02
量子計算機如何“超快”計算？
量子計算機的“龐大儲存量”
首先來看一下，經典計算機與量子計算機的儲存方式↓
經典計算機
用一系列的0和1 來儲存資訊。0和1系列中的每個單位被稱為位元，一位元可以被設定為0或1。
量子計算機
量子計算機用量子位元 來儲存資訊。每個量子位元不僅能設定為1或0 ，還可以設定為1和0 。
可以簡單理解為，量子計算機每個單位儲存的資訊更多。
這究竟是什麼意思呢？
舉個例子��：
請你想一個1到10之間的數字，然後用一隻手錶示出來。一隻手每一次只能表達一個數字 。
這就是經典計算機儲存資料的根本規律。只不過計算機比我們的手指頭更快，但它的一個位元位，仍然只能儲存一個二進位制數。
但是，如果換成量子計算機，那表達數字的方式立即就被顛覆了 。
再比如，一隻手能表達出10個數字。但手伸出來之前，會表示哪個數字，是不確定的。
這正是量子計算機的儲存單元——量子位元， 的儲存方式。它儲存的不是具體的資料，而是所有可能出現的資料的出現機率。
手在伸出之前都具有不確定性。但量子位元將所有可以用這隻手錶達的數字，全部都疊加 在一起了。你只用了一隻手，就儲存10個不同的數字，每個數字出現的機率都是10%。
一隻手能表達出的數字很有限，同時儲存10個數字，算不上什麼神奇的事情。但不斷擴大，10隻手、100隻手，都能夠全部疊加儲存 到量子位元中，這就是量子位元的威力所在。
量子計算機因而能夠同時承載更多內容。普通的計算機單元一次只能處理一個位元；量子計算機則可以一次處理 1 個“量子位元”，從而使處理速度大大提升。
量子世界本質上是平行的
量子計算機不光有強大的儲存能力，它的平行計算的能力也十分強大。就像在房間內開燈，光可以在一瞬間穿過牆壁上的所有縫隙。量子計算機能夠進行高速並行的量子計算，就是這個原理。
舉個例子��：
假設有一個黑盒子，左邊伸出1000根電線頭，右邊也伸出1000根電線頭，但其實只有1根電線是連通 的，請問，你該如何找到這根連通的電線呢？
答案需要嘗試1000×1000次，也就是要100萬次 才能找到答案。
但如果用量子計算機解決這個問題，就簡單多了。
△量子計算機的實際操作過程
剛剛我們說過，量子位元的儲存是所有可能的數字疊加在一起儲存的。那麼從1到1000，其實就只是一組量子位元而已。也就是說，只需要一次計算，量子計算機就同時把所有的可能都考慮進去了。它可以一次性地找到那根連通的電線。透過平行計算，實現了100萬倍的效率提升。
這量子計算機到底怎麼算，你看（mei）懂（kan）了（dong）嗎？
03
為何“九章”如此重要？
“九章”的問世是我國在量子科技領域實現的又一飛躍，它的意義是多方面的。
首先是在計算機、IT和數學領域， 如實現“量子計算優越性”，在某個特定問題上的計算能力遠超現有最強的傳統計算機。此外，它還可以透過量子計算機建立量子通訊網路和量子網際網路等。
其次，在實用性上 ，量子計算機有廣闊的空間和範圍，如密碼破譯、大資料最佳化、材料設計等，都可以獲得量子計算機的支援，從而解決重大的國計民生問題，併產生巨大的經濟價值。正如有科學家預言，量子計算機會被廣泛使用，甚至每個人都可以使用。
同時，量子計算機的發展，會為人工智慧加持 ，從而減少AI應用方面的錯誤，並創造出允許早期診斷問題的智慧系統。
值得一提的是，它還與藥物研發息息相關 。如果運用量子計算機，只要其計算速度快過經典計算機100~1000倍，就有可能讓篩選藥物前期分子的效率提高到90%以上，費用也更為減少。不過，能否獲得真正有效的藥物分子，還要看後期的生物實驗。
此外，量子計算機的快速運算還有平常卻廣泛的運用 。例如，送貨車如何選擇最有效率的路線送貨，可以藉助量子計算機的幫助。這也絕非“大材小用”。
04
量子計算離實用還有多遠？
對於量子計算機的研究，本領域內的國際同行公認有三個指標性的發展階段：
第一階段， 對於一些超級計算機無法解決的高複雜度特定問題實現高效求解，實現計算科學中“量子計算優越性” 的里程碑。
第二階段， 研製可相干操縱數百個量子位元的量子模擬機 ，用於解決若干超級計算機無法勝任的具有重大實用價值的問題（如量子化學、新材料設計、最佳化演算法等）。
第三階段， 研製可程式設計的通用量子計算原型機 。
經典計算機從專用機發展到通用機，走過了幾十年歷程，現在的量子計算機就還處在最早期的專用機時代。就算是最快的“九章”，也只跨越了第一階段。但不可否認，“九章”的問世是一個巨大的鼓舞，未來可期。
量子時代，你期待嗎？
監製丨唐怡
製片人丨鄭弘 張慶
策劃丨 關美璐
編輯丨楊曉晗