到底什么是量子计算？他几句话就解释清楚了 播报

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来源：睿见Economy

2023年财富全球科技论坛于3月30日-31日在广州举行。主题为“新准则： 改变与坚守”。中国计算机学会量子计算专业组副主任，安徽省量子计算工程研究中心主任，合肥本源量子计算科技有限责任公司总经理张辉出席并演讲。

以下为演讲实录：

张辉：我简单讲一下量子计算的原理，我们今天用的手机、电脑、一台成熟的超算当中，最基础的运算物理载体就是晶体管。晶体管的工作原理就像三峡大坝一样，有个开关来控制电流通和不通。但是今天这样的结构面临一个巨大挑战，已经做到5纳米、3纳米，大家可以想象这个大坝越做越薄，薄到只有几个纳米，1纳米就是10个原子的厚度，也就是说我们不可避免地进入了量子效应的边界上。

在微观体系下，常识上，如果大坝薄到比一张纸还要薄几百倍、几千倍，那么水就会渗过去。在微观体系下确实是这样，只要能量符合，电子就会穿过这个开关。所以现在经典计算机面临“后摩尔时代”，原来每18个月晶体管缩小1倍，现在这样一个路径非常困难，人类一定要寻找下一代更强的算力，所以量子计算在这样的时间被提出来，就是要看看怎么更好地提升算力。

传统计算机是建大坝的结构，而量子计算不再是建大坝、不再做晶体管，转而去做量子点或者超导结构，把计算需要的比特信息0、1编译在电子上或者原子上。

大家可以想象，比如说编译在电子自旋上，电子就像地球一样在自转，左转、右转表示0和1，但是如果你家里有地球仪的话，你会发现，把中轴的两个卡点去掉后，它就不仅是0和1的左转右转了，它还可以上转、下转或者各种角度转，这就是量子的叠加效应。

也就是说，经典计算机的晶体管只能表示0或者1，是确定态的，但量子的比特可以处在0到1之间的叠加状态，这就使得它表达的信息量大很多。

我们经常打比方，经典计算机就像一个传统的开关，控制灯亮和不亮，只有这两种状态，量子计算机就像一个旋钮开关，它不仅能控制开和关，还能控制灯的亮度。

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