量子计算不再神秘，实际应用前景仍需挖掘

量子比特数量突破千级、系统相干时间进一步延长、保真度也提升到99%以上……今年，量子计算领域好消息层出不穷，显示出量子计算不仅比特数量迅速提升，质量也在提升。

科研进展让投资领域也跃跃欲试。据相关数据统计，仅今年第一季度，我国量子科技领域的融资总额已经超过了去年全年的总量。

量子，这个过去看似神秘、遥远的物理世界，现在和我们的生活正在逐步拉近。什么是量子计算？它到底有着怎样的潜力？带着这些问题，科技日报记者采访了相关专家。

“量子计算的本质是利用量子力学的特性进行运算，这是一种效率远超传统计算机的新型工具。”中国科学院院士郭光灿解释说。

量子计算为何能带来如此巨大的算力飞跃？不妨和熟悉的传统计算方法作个对比。

无论是算盘还是电子计算机，大家都很熟悉。算盘一次只能拨出一个数字，0就是0，1就是1，没有模糊地带。传统计算机里的晶体管也是一个道理，一次只能表示0或1。然而，量子计算机与众不同，运算方式被完全颠覆。

“量子比特可以利用叠加原理，在同一时刻既是‘0’又是‘1’，两个量子比特就能同时表示‘00’、‘01’、‘10’、‘11’四种状态。随着量子比特数增加，可以同时表示的信息量成倍增长，达到2的n次方。”北京理工大学物理学院教授尹璋琦说。

“举个例子，10个量子比特就能并行处理多达1024种结果，而传统计算机需要一项一项地做1024次不同的运算。”尹璋琦表示。

中国科学技术大学讲席教授陆朝阳认为，量子叠加就像“分身术”，打破了传统计算中只能二选一的规则，推动了计算逻辑的革命。

量子叠加是量子计算的核心，量子纠缠和量子干涉等特性，则进一步赋予其协同处理和高准确度的能力。

除了对工作原理的好奇，还有不少人关心量子计算机的实际模样。尹璋琦介绍，不同技术路线下，量子计算机设备有差别。以超导量子计算机为例，关键组成部分包括超导量子芯片、稀释制冷机和测控系统等。

虽然量子计算机能力出众，但它是否能解决一切复杂难题？多位专家认为，需要理性看待当前量子计算的应用和发展边界。

专家指出，舆情网量子计算并不是让所有“不可能计算”的问题变成可以计算，而是在特定问题求解效率上实现了突破。量子计算机也不会完全取代现有的电子计算机，而会作为高端补充，共同推动科技进步。

在产业发展方面，陆朝阳坦言，目前量子计算还处在初级阶段，只能解决部分特定问题。下一步，产业要聚焦核心关键环节，加快攻关，完善上下游产业链，避免被市场炒作和“概念泡沫”干扰。

“比如目前说量子计算已经在人工智能、金融、医疗等领域全面投入应用，这样的说法缺少学术依据。”陆朝阳指出。

在人工智能应用方面，尹璋琦举例，随着AI模型体积增大，对算力和能耗的需求也不断上升。量子计算有望突破传统芯片的算力和能效瓶颈。但如何让量子算力和实际产业需求融合，还需要不断探索和实践。

尹璋琦补充说，目前量子计算在“量子优越性”实验中，仅限于特定复杂的数学问题，离直接落地到行业应用还有距离。就像AI大模型要经过行业数据不断训练与迭代，量子计算也需要丰富的实际数据和长期调试，才能真正用起来。

“行业还需消除数据壁垒，推动数据共享，更需资本冷静投入，支持关键技术持续研发。量子计算的大规模落地，是一个需要长期投入的过程，而不是一哄而上的风口。”尹璋琦强调。