一百萬個量子位元？

如果沒記錯的話，現在科技的極限應該是50多個量子位元，一百萬的話，這要到啥時才能實現呀！

量子位元，它是根據量子的疊加效應來代替普通計算機。疊加態就是，它同時可以擁有0和1的狀態。但是，量子的疊加態是很脆弱的，外界一丁點的干擾，就可導致疊加態消失，使得量子位元崩潰。

所以現在量子計算機的難點就是：怎樣有效的保持量子位元的相干性，也就是怎樣維持量子位元的量子效應，使它的疊加態不消失。

一百萬個量子位元

你的目標有點狠，目前谷歌的才做到53位，而256位就可以儲存比整個宇宙原子還多的位元資料了。

但其實你的這個一百萬也並不瘋狂，來，研究一下：

今天，量子糾纏成為了網紅詞彙，引發了量子資訊學學科的誕生。

但這裡，你忽略了另一個重要的量子特性：量子疊加。

而量子計算機正是利用了量子糾纏和量子疊加2種特性，這2種狀態說的是什麼，我就不贅述了，看看上面的圖，大概都知道什麼意思。

量子界的大神郭光燦院士曾介紹：整個量子計算機發展處在類似傳統計算機從電晶體時代到積體電路時代的過渡階段。要實現量子霸權，必須保證量子晶片的物理量子位元數“起碼是10萬以上”，還有操作（相干）時間要足夠長，以及有足夠應對局面的量子糾錯技術跟容錯技術。

什麼意思呢，我們知道量子位元或傳統計算機的位在運算和儲存時會有出錯率的，一旦出錯，會導致運算結果不可用、系統崩潰等結果，怎麼辦呢，多用點。。。。。。

000，即使有1個出錯是001或010或100，少數服從多數，我就知道結果還是0。

0000000000。。。，你瞭解了吧。

這樣，量子位越多，越闊，用來糾錯的量子位越多，量子計算機也就越穩定，帶來的好處就是量子計算機對環境的要求會越來越低，操作時長會變長。

早在80年代，物理學家們已經把量子計算機的主要理論框架建立起來，美國更是從90年代初開始佈局了量子計算機研究，並逐步聚焦到半導體和超導的固態體系。

晶片本身的製造難度：這有啥好說的，類似於傳統晶片的製程和電晶體數量，一百萬個量子位元在內部電路和光路的設計上有多大困難？想想當初的電晶體計算機到現在的G時代矽晶片用了多少年！

IBM曾表示，要使量子體積（量子計算綜合能力）每年翻一翻，我們可以做個粗略的計算，按現在實現53位的基礎上，以單純的量子位翻翻，大約還要14年左右達到100萬量子位的目標，實際情況肯定要大於這個時間。

環境的難度：量子的疊加態和糾纏態很容易受到環境的影響而退相干（沒了）或變得不可用（雜訊號過多），因此，對於超導固態量子計算機而言，要冷冷冷！純純純！透過層層的遮蔽、層層的製冷，保持在毫開爾文，比真空還要冷上幾百倍（近似絕對零度）。

演算法的難度：目前的量子計算機還停留在專用機、功能機的水平上，距離通用計算還有很長的路要走，這其中就有量子演算法的問題，可以類比矽晶片中的指令集、彙編。

雖然量子計算機的計算能力天生強，但量子態的計算結果就像一個不能見光的黑盒子，測量本身會導致退相干，而最後的經典態往往不是想要的結果，因些量子演算法就是在想辦法在不影響量子態、不違背測不準原理的情況下，取得黑盒子裡面的東西，即使有了100萬位的量子計算機，怎樣運用和取得想要的結果也是重要的一環。