「量子技术简述」（一）量子计算
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2023-07-03 00:41:10
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量子是不可分割的微观粒子，如电子，光子等。
量子信息技术主要包括量子通信，量子计算和量子测量。
本文重点介绍量子计算
量子计算是利用量子叠加和纠缠等物理特性，以微观粒子构成的量子比特为基本单位构成的计算体系，理论上具有经典计算无法比拟的巨大信息携带和超并行处理能力。1985年，David Deutsch描述了通用量子计算机，使得量子计算机的构建更加清晰。
近年来，量子计算加速发展，但面临量子比特数量少，相干时间短，出错率高等挑战，目前还处于技术攻关和原理样机验证的早期阶段，超越经典计算机的性能优势尚未充分证明，实现“量子霸权”还需观察。
量子计算机核心技术主要是量子计算物理平台，目前有多种实现体系方案，但尚无一种能够完全满足实用化要求，代表性技术为超导、离子阱、半导体、光量子。
量子计算机分为通用计算机和专用计算机，率先突破的是应用于特定领域的专用计算机，通用计算机则是长期过程。
未来量子计算机和传统计算机并存，相辅相成，在特定领域发挥着优势并非“非此即彼”。
产业发展方面，IT企业（IBM、谷歌、英特尔，阿里巴巴、微软、霍尼韦尔等）是推动量子计算发展的重要力量；美国是全球量子技术的引领者，属于第一梯队，我国近年来取得系列成果，属于第二梯队中。
未来技术发展趋势，量子计算已经步入“NISQ时代”。在NISQ技术的支持之下，具备50-100个量子比特的量子计算机也许能够执行超越当前经典数字计算机能力范围的任务，应用于探索更多现有经典计算机无法进行但更具开拓性的研究领域。
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