量子计算百年风云史 “量子比特”何时统治世界？

性实验，到2004年，中国科学家在北京与天津之间成功实现了125公里光纤的点对点的量子密钥分配，2005年，中国创造了13公里的自由空间双向量子纠缠分发世界纪录，同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。2009年，成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输，证实了量子态隐形传输穿越大气层的可行性，同年8月，在合肥构建了全球首个全通型量子通信网络，实现了实时语音量子保密通信。2010年，中国成功实现了16公里的量子态隐形传输，比原世界纪录提高了20多倍。

　　中国科学技术大学、中国科学院以及北京邮电大学在论文发表数量上有着巨大优势。 （ 来源：博客）

　　在中国这个市场最大、资源最雄厚的地方，量子计算如野火一般烧遍各个领域，为焦土中的萌芽积攒下最肥沃的养料。尤其是在量子通信方面，中国在研究、应用方面所获得的成就全面领先于其他国家地区。除了墨子号的发射之外，现在，北京和上海之间建造的长约2000公里的"京沪干线"是世界上第一条量子通信网络。

　　与此同时，在通信之外的领域，量子计算同样也有着诱人的吸引力。

　　在航空领域，洛克希德·马丁之所以采购 D-Wave 的机器，就是因为先有的经典计算机在进行飞机软件实验时往往力不从心，无法应付大量繁复的数据。同样的道理，NASA 也早早意识到了量子计算在分析外太空行星轨道数据方面的巨大优势，也早早地和 D-Wave 建立起了合作关系。

　　在天气气候方面，量子计算也有着让人期待的表现，在处理计算大规模数据方面的优势使得人们对于天气气候模型的认识了解更深入及时的话，那么就能带来更准确的天气气候预报，而更准确的预报必然提高自然气候灾害的预防力度和治理效率，实际上密切关系着人们正常的生活工作。Google 的工程总监曾经如此评价道："我们相信量子计算可以解决许过最具挑战性的计算机科学问题……如果我们想创造更有效的环境政策，我们就需要更好的模型来了解气候究竟发生了什么。"

　　在制药、生物科技方面，量子计算俨然一副救世主的面貌。这些行业推出一款可上市产品必然会经历一个漫长的实验分子结合的过程，而往往这些实验又以失败告终，因此，通过量子计算来节省大量的时间和成本不仅有利于这些公司的商业诉求，反过来也能极大地降低抗癌药等高价药的成本，最终帮助到普通病患。而在可以预见的未来，基因层级的分析实验等必然会成为医学研究的主要方向之一，而这同样需要借助到量子计算的力量。

　　事实上，量子计算同样能够推动人工智能和机器学习等的演化进步，从而实现高科技技术之间的协同效应。

　　1999年，阿拉姆·哈罗（Aram W. Harrow）、阿维纳塔·黑斯登（Avinatan Hassidim）及赛斯·罗伊德（Seth Lloyd）共同发表论文提出了一种崭新的量子算法以解决线性方程式系统，经典算法所需要的时间为O（Nk），而该算法能将时间缩短至O（log（N）k2）。

　　机器学习就是识别系统中数据呈现出来的趋势，其主要任务就是在高维向量空间（high-dimensional vector spaces）里对数据进行操控和分类，经典机器学习的算法受制于数据量和空间维度所决定的多项式时间，而量子计算机则能通过利用张量积的空间（tensor product spaces）来操控高维向量。

　　这上述被称之为 HHL 的量子算法正好可以施用于支持向量机（support vector machine），而罗伊德参与的另一篇论文指出，所有的量子支持向量机都能被用作进行大数据分类，而且较之经典计算机在速度上有显著的优势。

　　而今，自动汽车、自动驾驶、脑机交互、自然语言处理乃至线上广告、搜索引擎、推荐系统等都是机器学习的热门领域，从这一点来说的话，我们可以毫不夸张地说，量子计算实际上决定了包括特斯拉、Google、微软、Amazon、Facebook等公司在未来的发展方向和趋势。

　　实际上，如果我们留意墨子号报道的话就会发现，在中国的量子卫星项目中，阿里量子隐形传态实验站也是地面科学应用系统的重要组成部分。

　　而早在2015年，阿里巴巴就与中国科学院联合成立了量子计算机实验室。

　　根据他们的规划，到2025年，量子模拟将达到当今世界最快的超级计算机的水平，初步应用于一些目前无法解决的重大科技难题；到2030年，研制具有50~100个量子比特的通用量子计算原型机，自主研发物理层设计、制造及算法，全面实现通用量子计算功能，并应用于大数据处理等重大实际问题。

除了处理购物网站页面搜索、购买、交易等方面产生的巨大数据之外，对这家中国目前市值最高的互联网公司而言，量子