本月4日宣布，来自美国和欧洲的三位研究人员将获得2022年诺贝尔物理学奖，以表彰他们对发展量子力学的贡献，并为量子计算机和其他量子技术奠定基础。

　最近，"量子计算机 "的存在在新闻中出现了很多，但我发现很难理解其内容和重要性。 据说它能够在10分钟内完成超级计算机需要100-200年才能处理的计算，它是下一代高速计算机，有可能彻底改变工业和社会。

　我们听说量子计算机已经开始使用，但我们不能完全掌握全貌。 因此，我们访问了已经开始运行量子计算机的日本IBM总部，向日本IBM总裁Akio Yamaguchi询问各方面的情况。

量子计算机如何工作

　量子到底是什么？ 量子是一个非常小的物质或能量单位，具有粒子和波的特性，并同时存在于多个地方。 构成物质的原子、电子和光子就是典型的例子。

　量子世界是纳米级（十亿分之一米）或更小的原子和分子的世界。 量子力学是对这些量子的研究。

　量子计算机的工作方式与传统计算机完全不同。

　传统计算机（也被称为经典计算机）使用基本计算单位（比特）处理信息，如数字、字母和图像，而比特要么是 "0"，要么是 "1"，但量子计算机使用既是 "0 "又是 "1 "的叠加状态（量子比特）来计算信息。 原本是工程师的山口社长以通俗易懂的方式向我解释。

　我在计算机领域工作了很长时间，即使是智能手机和大型计算机的出现，也有一种将0和1的比特依次组合的处理方法，但直到现在才第一次出现了大型的、非连续的东西。

　直到现在，无论什么样的机器或新的编程语言出现，最终的结果都是相同的架构或算法，这基本上是可以理解的，但这是第一次出现了不同。

　量子计算机是一种利用量子力学现象（如量子叠加和量子纠缠）处理信息的计算机。 因为它可以同时计算多个模式，而不是按顺序计算模式，所以它适合回答 "组合优化问题"，即从大量的选项中选择最佳选项。

　由于它有可能在短时间内解决复杂的计算，而这些计算需要大量的时间，而且用传统的计算机不容易解决，因此世界各地的政府和行业都期望它能被用于各个领域，如金融、医药、人工智能（AI）、汽车和材料。

　研究人员告诉我，如果我做了所有这些计算并得到一个答案，我就可以进入下一个研究或发现一些东西，但以目前的超级计算机处理，需要10年时间，到那时我已经70或80岁了。 但有了量子计算机，如果我现在做，答案会在一天后出来。

　这将加快研究和开发的速度，使我们能够更快地进行下一项研究，这反过来又使我们能够更快地开发新药，更快地寻找和建造新的材料电池。

　据说，通过量子计算机，我们可以发现一些我们还完全不了解的东西，一些人类还没有想象到的东西"。

　量子比特的数量是量子计算机的基本计算单位，它与量子计算机的计算性能有关。 谷歌在2019年宣布，它用53个量子比特在大约三分钟内解决了一个在超级计算机上需要大约1万年的计算。

IBM的量子计算机

　IBM从2016年开始在云端为其自主研发的量子计算机提供服务，最新的型号在2021年开始实际运行，集成了127个量子比特，让人眼前一亮，它终于突破了100个量子比特的障碍。

　量子计算机拥有巨大的前景，但它们依旧是一项具有许多挑战的发展中技术。 量子计算机计算中会出现错误，因此有必要引入技术来纠正这些错误。 另外，量子计算机不能以超高速解决任何问题。

　一些人认为，在未来，超级计算机和量子计算机将在各自的专业领域共存。 这并不意味着量子计算机将取代一切。

　'有两种类型的计算机：在顺序算术处理方面很强的计算机（超级计算机），以及在优化和模拟方面很强的计算机（量子计算机）。 此外，还将有一个包含神经计算机（通过模仿人脑的神经元网络来处理信息）的计算机中心，它在人工智能处理方面很强，这些将被设置在日本和世界各地的不同地方并连接起来。

　例如，通过这种方式，飞行汽车将能够围绕地球飞行，同时模拟汽车的飞行，使其不会与另一辆汽车相撞。 我们现在正朝着这个方向迈出第一步"。

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量子技术在经济安全方面也是一项极其重要的技术，在国内拥有先进的技术和开发人力资源是非常重要的。""将利用量子技术为工业增长创造机会，如生产力革命，并解决社会问题，如碳中和"。

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