12月4日，《科學》雜志公布，中國研究團隊構建的量子計算機“九章”，實現(xiàn)了對玻色采樣問題的快速求解，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(wǎng)

　　網(wǎng)友們都為之驕傲欣喜

　　但一打開文章

　　大部分朋友看完都只能留下一地問號：

　　“每個字我都認識但……”

　　“量子計算機為啥這么快？”

　　別擔心！

　　這里有一份“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(yè)的?。?/p>

　　0 1

　　量子計算機是計算機嗎？

　　首先，用一句話來概括什么是量子計算機：

　　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(zhí)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(xiàn)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(jīng)典計算機是蠟燭，量子計算機就是電燈泡，二者都是為了發(fā)光，但是點亮方式不同、照亮范圍也有區(qū)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(tǒng)，不同類型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”量子計算機是如何通過量子計算達到“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(jīng)典計算機與量子計算機的儲存方式↓

　　經(jīng)典計算機

　　用一系列的0和1來存儲信息。0和1系列中的每個單位被稱為比特，一比特可以被設置為0或1。

　　量子計算機

　　量子計算機用量子比特來存儲信息。每個量子比特不僅能設置為1或0，還可以設置為1和0。

　　可以簡單理解為，量子計算機每個單位儲存的信息更多。

　　這究竟是什么意思呢？

　　舉個例子：

• 　　請你想一個1到10之間的數(shù)字，然后用一只手表示出來。一只手每一次只能表達一個數(shù)字。

　　這就是經(jīng)典計算機存儲數(shù)據(jù)的根本規(guī)律。只不過計算機比我們的手指頭更快，但它的一個比特位，仍然只能存儲一個二進制數(shù)。

　　但是，如果換成量子計算機，那表達數(shù)字的方式立即就被顛覆了。

• 　　再比如，一只手能表達出10個數(shù)字。但手伸出來之前，會表示哪個數(shù)字，是不確定的。

　　這正是量子計算機的存儲單元——量子比特的存儲方式。它儲存的不是具體的數(shù)據(jù)，而是所有可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)的出現(xiàn)概率。

　　手在伸出之前都具有不確定性。但量子比特將所有可以用這只手表達的數(shù)字，全部都疊加在一起了。你只用了一只手，就存儲10個不同的數(shù)字，每個數(shù)字出現(xiàn)的概率都是10%。

　　一只手能表達出的數(shù)字很有限，同時存儲10個數(shù)字，算不上什么神奇的事情。但不斷擴大，10只手、100只手，都能夠全部疊加儲存到量子比特中，這就是量子比特的威力所在。

　　量子計算機因而能夠同時承載更多內(nèi)容。普通的計算機單元一次只能處理一個比特；量子計算機則可以一次處理1個“量子比特”，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，它的并行計算的能力也十分強大。就像在房間內(nèi)開燈，光可以在一瞬間穿過墻壁上的所有縫隙。量子計算機能夠進行高速并行的量子計算，就是這個原理。