如何突破量子技术边界？历数十大量子计算厂商

德国布伦瑞克联邦物理技术研究所无尘实验室中展示的量子处理器微芯片

跟核聚变反应堆和个性化基因医疗一样，量子计算机技术已经诞生多年，并有望在发展成熟之后彻底改变我们的生活。而且参与探索的不只有研究机构和学术组织，众多私营企业也向其中投入了数十亿美元、希望将技术原理真正转化为生产力。

然而，相信大家也都清楚，量子计算的成熟商业应用尚未成为现实。还没有哪家厂商能够开发出相关产品，在除缺乏实际用途的晦涩研究问题之外真正压倒经典超级计算机。简而言之，这些厂商目前唯一能做的，就是努力克服种种障碍、让量子计算先发挥出作用（哪怕是不具现实意义的作用）。目前市面上在售的各类量子计算机，服务的主要就是抱有此类需求的研究实验室。

但巨大的可能性也就蕴藏在这看似徒劳的尝试当中。通过本文，我们将共同了解各顶尖量子计算厂商如何突破这项革命性技术的边界、塑造量子计算的未来。

量子计算：技术综述

量子叠加的概念是指微观粒子同时处于多种状态，如同一枚快速旋转的硬币既是正面、又是反面，直到最终落地。

量子计算按照量子力学的原理运行，而量子力学则是处理原子与亚原子尺度上各种现象的物理学分支。与传统计算机在晶体管上用门的开、闭两种状态代表二进制（0或1）从而处理信息不同，量子计算机使用的是量子比特或者量子位。由于量子叠加特性的存在，量子比特可以同时表示两种状态。大家可能觉得这难以想象，其实没关系——毕竟没人真的见过处于叠加状态的量子比特。这里说的是纯数学概念，而数学和各种量子比特测量方法告诉我们，操纵这些叠加态量子比特能够提供强大的算力，甚至以当今顶尖超级计算机都难以想象的速度解决某些复杂问题。

不断发展的量子计算格局

投资的激增，表明人们对于量子计算彻底颠覆从金融到制药、再到物流和汽车等各个工业领域的能力充满了信心。在2019年至2022年期间，美国政府在量子计算领域投入29亿美元，并计划进一步增加支出。而在全球范围内，英国、欧盟和中国也在进行总额达数十亿美元的海量投入，反映出各方对于量子计算潜能的强烈信心。此外，2022年的私营部门投资也超过23.5亿美元，商界和市场都对量子计算的未来应用表现出日益浓厚的兴趣。

可尽管该领域确实取得一系列重大进展，但除了物理和数学实验层面的突破之外，量子计算的实用性仍面临着诸多挑战和质疑。从事量子领域研究的厂商虽在定期公布进展和成果，但相关算力的具体应用似乎还是遥不可及。