量子計(jì)算是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律調(diào)控量子信息單元進(jìn)行計(jì)算的新型計(jì)算模式。對(duì)照于傳統(tǒng)的通用計(jì)算機(jī)，其理論模型是通用圖靈機(jī)；通用的量子計(jì)算機(jī)，其理論模型是用量子力學(xué)規(guī)律重新詮釋的通用圖靈機(jī)。從可計(jì)算的問題來(lái)看，量子計(jì)算機(jī)只能解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)所能解決的問題，但是從計(jì)算的效率上，由于量子力學(xué)疊加性的存在，目前某些已知的量子算法在處理問題時(shí)速度要快于傳統(tǒng)的通用計(jì)算機(jī)。
近日，作為全球頂級(jí)的硬件生產(chǎn)商之一，臺(tái)積電（TSMC）剛剛宣布了與臺(tái)灣“科技部”（MOST）的五年計(jì)劃，旨在合作打造“IBM-Q 云量子計(jì)算平臺(tái)”。臺(tái)積電想要建造一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)。然而該公司并不打算利用自己掌握的資源單打獨(dú)斗，而是與其它同樣得到 MOST 資助的機(jī)構(gòu)（主要是大學(xué)院校）合作。
他們的目標(biāo)是開發(fā)“量子元件和物理”，量子算法，以及量子通信。每個(gè)“批準(zhǔn)”的研究計(jì)劃（包括臺(tái)積電的項(xiàng)目），將獲得每年 6000 萬(wàn)新臺(tái)幣的補(bǔ)貼。MOST 代表聲稱，量子計(jì)算機(jī)的好處可能很多，它擁有遠(yuǎn)超任何其它現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的能力，能夠處理‘極其龐大’的數(shù)據(jù)量。
這使得量子計(jì)算機(jī)成為人工智能開發(fā)，以及密碼學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)計(jì)算模擬的完美選項(xiàng)。至于能否在五年內(nèi)達(dá)成實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的目標(biāo)，仍有待時(shí)間去檢驗(yàn)。
其它企業(yè)也在加速布局量子計(jì)算
世界上第一臺(tái)商用量子計(jì)算機(jī)
全球第一款商用型量子計(jì)算機(jī)“D-Wave One”，量子電腦的夢(mèng)想距離我們又近了一大步。D-Wave公司的口號(hào)就是——“Yes,you can have one.”。其實(shí)早在2007年初，D-Wave公司就展示了全球第一臺(tái)商用實(shí)用型量子計(jì)算機(jī)“Orion”（獵戶座），不過嚴(yán)格來(lái)說(shuō)當(dāng)時(shí)那套系統(tǒng)還算不上真正意義的量子計(jì)算機(jī)，只是能用一些量子力學(xué)方法解決問題的特殊用途機(jī)器。
2017年1月，D-Wave公司推出D-Wave 2000Q，他們聲稱該系統(tǒng)由2000個(gè)qubit構(gòu)成，可以用于求解最優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)安全、機(jī)器學(xué)習(xí)、和采樣等問題。對(duì)于一些基準(zhǔn)問題測(cè)試，如最優(yōu)化問題和基于機(jī)器學(xué)習(xí)的采樣問題，D-Wave 2000Q勝過當(dāng)前高度專業(yè)化的算法1000到10000倍。
中科大首次研制出非局域量子模擬器
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李傳鋒教授研究組首次研制出非局域量子模擬器，并且模擬了宇稱—時(shí)間（Parity-time, PT）世界中的超光速現(xiàn)象。這一實(shí)驗(yàn)充分展示了非局域量子模擬器在研究量子物理問題中的重要作用。
量子模擬器是解決特定問題的專用量子計(jì)算機(jī)，這一概念最早由費(fèi)曼于1981年提出。費(fèi)曼認(rèn)為自然界本質(zhì)上是遵循量子力學(xué)的，只有用遵循量子力學(xué)的裝置，才能更好地模擬它，這個(gè)力學(xué)裝置就是量子模擬器。目前量子模擬器研究中，人們更多關(guān)注的是它的量子加速能力，通常情況下，一個(gè)量子模擬器所操控的量子比特?cái)?shù)越多，它的運(yùn)算能力就越強(qiáng)。
華為首次曝光量子計(jì)算成果
2018年10月12日，華為公布了在量子計(jì)算領(lǐng)域的最新進(jìn)展：量子計(jì)算模擬器HiQ云服務(wù)平臺(tái)問世，平臺(tái)包括HiQ量子計(jì)算模擬器與基于模擬器開發(fā)的HiQ量子編程框架兩個(gè)部分，這是這家公司在量子計(jì)算基礎(chǔ)研究層面邁出的第一步。