2016年4月，一段加拿大總理特魯多講解量子計算的視頻在Youtube上流傳開來，僅一週時間，觀看人數就超過了200萬。人們在觀看特魯多講解的同時，心理不僅僅生出了一個：“量子計算究竟是什麼？”
對於很多人來說，量子計算和人工智能一樣，一直是個未來的科技，是因為這種類型的科技都是很早就被提出來，也一直在研究，但是到最後離實現目標始終差十年。對於我們普通人來說，幸好量子計算一直“停在未來”，這樣一方面我們可以饒有興致地欣賞巨頭們在跑步機上的一路狂奔，另一方面又不必擔憂量子計算真的會對自己職業造成什麼衝擊。
然而最近幾年以來，我們已經開始聽到火山爆發前岩層的積壓破碎之聲。IBM、Google 先後宣佈了量子計算機的進展，越來越多的學者宣稱說量子計算機即將成為現實。根據現在的進展，我們可以肯定地說，當21世紀結束的時候，本世紀將會被歸納為“量子計算”的世紀。
但問題在於，奔跑的巨頭裡，誰可以成為量子計算領域的國王？誰又可以引領全球科技企業開啟量子計算的時代？
01 “領頭羊”谷歌
前不久，谷歌的一篇論文被髮表在《自然》雜誌150週年紀念特刊上。根據該文章，谷歌的53位量子計算機Sycamore可以在200秒內完成世界上最快的超級計算機IBM Summit需要10,000年才能完成的計算。藉助Sycamore，Google聲稱已經實現了量子優越性。
萊特兄弟發明飛機用了7年，而谷歌取得這一成就則花費了13年之久。
2006年，谷歌科學家Hartmut Neven開始探索量子計算如何幫助機器加快學習，其實也就是如何將量子計算與AI結合。這項工作直接促進了谷歌AI量子團隊的成立。
2014年，美國物理學會院士John Martinis加入這個團隊，之後越來越多的量子計算人才加入谷歌，其中包括量子計算領域首席科學家Sergio Boixo，也正是這個團隊幫助谷歌實現了量子優越性。
與傳統計算相比，量子計算所依賴的量子比特突破了二進制（0或1）的限制，它藉助了量子之間的疊加和糾纏使計算空間指數級增加，但是難度就在於我們能夠使用多少量子來進行量子疊加和糾纏。
但是在Google慶祝突破之際，包括Intel和IBM在內的競爭對手都對該聲明表示懷疑。
英特爾在一份聲明中表示，量子計算從現有研究突破到實際應用需要相當長時間；以太坊創始人也在谷歌宣佈實現了量子優越性之後說到：“谷歌這次只是證明了量子計算是可以實現的，就如同可控的核聚變一樣。”
另外，德國弗勞恩霍夫協會量子計算研究項目主管托爾斯滕·西伯特認為“量子計算研究只有與傳統計算形成協作互補關係，才更可能取得進展”。
對谷歌發出質疑的企業中，要數IBM的聲音最大。
IBM直言不諱地說：根據量子優越性是指超越所有傳統計算機的計算能力的嚴格定義來說，谷歌實現量子優越性的目標並沒有實現。
IBM還發布了一篇文章說谷歌所謂的傳統計算機需要一萬年才能完成的說法是錯誤的，因為IBM推演過後發現只需要2.5天，它還在文中寫到“谷歌加劇了對量子技術目前狀態的過度炒作”。
但是儘管業內質疑聲不斷，《紐約時報》還是將谷歌這次獲得的研究成功與萊特兄弟的飛機首飛所取得的成就相提並論。
谷歌也提出了自己的反駁IBM的觀點，他們認為他們這次所取得的成就本質上和首架火箭飛往太空的意義是一樣的，雖然沒有現實的應用，但是他們為世界證明了量子計算是可行的。這就和人類在月球上踏出的第一步一樣，這也是人類在量子計算領域成功踏出的第一步。
而對於IBM來說，他們追趕谷歌的腳步從未停歇。
02 奮起直追的IBM
作為全球最大的信息技術公司，IBM當然不會放過量子計算這個充滿無限可能的領域。
IBM早在1981年就踏上了征服量子計算的的征程。
1981年，麻省理工學院和IBM贊助了一場會議，在這場會議上，Richard Feynman首次提出了量子計算的概念。他認為用量子效應進行計算是有意義的，並且量子計算可以適用於化學模擬。
正是因為這個概念，量子力學和計算機科學開始真正碰撞起來。
90年代，在IBM工作的物理學家David Divincenzo提出了一套建造量子計算機所需要的五個標準，並利用離子阱技術建立了IBM的第一個7位量子比特系統，這證明了量子計算機是可行的，雖然不是特別實用，但是依然證明了量子計算是可以在現實世界中的系統上進行計算的。
2016年，IBM構建了IBM 5量子比特原型機，並將其置於“雲”中，IBM的戰略是將量子計算從少數組織進行的孤立實驗室中轉移到成千上萬的感興趣的用戶手中。為了給予對量子計算充滿熱情的教育者，研究人員和軟件開發人員更多的資源，IBM還建立了多代量子處理器平臺，並將其集成到高可用性量子系統中。
今年初，IBM推出了世界上第一臺商業量子計算機，代號為IBM Q System One，是一臺20量子位計算機。
接著，IBM在今年9月宣佈在紐約開設IBM量子計算中心，其中有5個20 量子位系統和一臺53量子位系統已經啟動運行，IBM表示，後者將成為“業內最大的可用於外部訪問的通用量子系統。”
到目前為止，包括53量子位系統在內的IBM商用量子計算機機隊已經達到了14臺。
量子行業觀察家，研究與技術副總裁兼Hyperion Research首席量子計算分析師Bob Sorensen說：“IBM展示瞭如何為商業領域開發量子計算機的例子，並且正在努力不斷推出技術方面的有形收益。但是，也許更重要的是IBM最近宣佈，該公司將與德國弗勞恩霍夫協會（Fraunhofer Society）為期兩年的合作，在德國的一個工廠中安裝Q System One量子計算機，以圍繞該系統建立一個研究部門。對我而言，這筆交易證實了IBM不僅在構建系統，而且想吸引客戶，IBM還在努力建立一個涵蓋硬件，軟件，應用程序和實際使用案例的完整QC生態系統。”
量子計算吸引著全球的科技巨頭，我國的科技企業自然不會例外。
03 量子計算在中國
2016年，我國將量子計算在“十三五”計劃中規劃為具有戰略重要性的領域。
同年8月，我國從戈壁沙漠的發射臺向太空發射了第一顆量子衛星Micius。它在500公里的高空環繞地球，這次發射是一個強烈的意圖信號–是量子計算競賽起跑的起步槍。
在過去的幾年中，我國研究人員在基礎研究和量子技術（包括量子密碼學，通信和計算）的發展方面取得了持續不斷的進步，並在量子雷達，傳感，成像方面取得了進展報告，計量和導航。
而且近年來，一些我國的科技企業也加入了量子計算的淘金熱之中。
阿里、騰訊、百度、華為近年來先後佈局量子計算，阿里和中科大聯合發佈了量子計算雲平臺，在去年推出了量子模擬器“太章”；騰訊在量子AI、藥物研發等領域展開了研究；百度也在去年成立了量子計算研究所；華為在去年也發佈了HIQ量子云平臺，並在今年推出了“崑崙”量子計算模擬一體機；今年，中國科學家團隊合作開發了具備20個量子比特糾纏的芯片，並實現全局糾纏，文章已經發表在美國《科學》雜誌上，刷新了固態量子器件中生出糾纏態的量子比特數目的世界記錄。
自然，有人的地方就是江湖，在江湖上必有爭鬥存在，阿里和華為已經開始交鋒。今年9月，華為連接大會和阿里雲棲大會分別在杭州和深圳召開，這兩場大會的焦點都在“算力”上面，而“算力”的突破就在於能否掌握量子計算，不論是華為強調的“連接”，還是阿里的“數據”，他們都需要突破傳統計算來獲得更加強大的“算力”。毫不客氣地說，誰能擁有最先進的量子計算，誰就能掌握對方的“生殺大權”。
但是，雖然我國科技企業也已經開始佈局量子計算，但是相對起步時間較晚，導致了與全球其他科技巨頭之間的差距較大。在量子發展上仍落後美國三到五年。例如我國研究人員研究的20個量子位的芯片，而Google設計的Sycamore量子芯片可存儲54量子位。
目前，我國正在建立世界上最大的量子研究機構，即安徽省合肥市的量子信息科學國家實驗室，以幫助科學家建造更好的量子機器，耗資100億美元。
量子計算領域是一個涉及數學、物理學、計算機科學、自動化等多個領域的交叉學科，這樣的學科肯定是需要巨大的資金投入,人員投入的。它就像是一隻會下金蛋的母雞，不僅提升了人們對於微觀世界的認識和微觀物質的操控能力，還促進了計算機理論，數學，自動化控制等多個領域的發展。
不管是谷歌的量子優越性，還是IBM的量子計算機，他們都證明了量子計算是可行的，它就是計算領域的飛機，將帶領著人們飛到更高的天空。
從人類科學的近代歷史來看，牛頓力學完善了現代科學的基礎，第一、二次產業革命都是基於牛頓力學開始的，我們可以稱牛頓力學為第一次科學革命。
而量子力學就是人類科學的第二次科學革命，同時也催生了第三次產業革命，也可以稱為信息技術革命，一直延續至今。
這場量子計算的全球爭奪戰，並不僅僅只是真正意義上的戰爭，其實本質上更像一場長跑馬拉松，誰能堅持下去摘得桂冠，讓我們拭目以待。
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