IBM 谷歌 英特尔和其他公司的研究人员正在进行一场奇妙竞赛

IBM、谷歌、英特尔和其他公司的研究人员正在进行一场奇妙的科学军备竞赛，以建造一种具有商业可行性的量子计算机。它们已经存在于实验室中，而我们离开始对计算的看法发生彻底转变只有几年的时间了。
 

典型的电脑，比如你正在阅读本文的手机或笔记本电脑，是一个二进制系统，基本上是一个是/不是的设备。对于计算机程序员来说，最令人惊奇的事情是，他们可以通过创造一系列“如果这样，那么那样”的场景，将像计算机芯片这样基本简单的东西变成像微软办公软件这样的东西。这表明计算机作为人类完成任务的工具是多么有用。

然而，量子计算机是一个完全不同的概念——量子的原因是它不使用二进制逻辑。就其本质而言，量子计算机是一个是/不是/两者兼而有之的设备。当开发人员做出逻辑选择时，他们不受“如果是这样，那么是那样”的限制，他们还可以问“如果是这样，那么是那样——或者两者都是”，这就使世界变得完全不同。

在很多情况下，二进制计算机不能以我们想要的方式解决问题。当要求解决每个答案都是等可能的问题时，二进制计算机必须花时间分别评估每种可能性。通过所谓的“量子纠缠”，量子计算机一次可以评估不止一种可能性。

当两个粒子纠缠在一起时，就会出现这样一种现象:发生在其中一个粒子上的任何事情都会发生在另一个粒子上。爱因斯坦称这种现象为“远距离的幽灵作用”，他说得很对。自20世纪80年代以来，在量子计算方面所做的研究中，有很大一部分都集中在如何利用量子纠缠为我们造福上。

未来的量子互联网也正在建设中，研究人员在量子通信方面取得了惊人的进步。

量子互联网将是不可质疑的，因为没有数据传输。当然，存储漏洞仍然存在，但到那时我们的安全将由人工智能来处理。这种奇怪而奇妙的纠缠现象意味着，你可以把数据插入一边，然后从另一边取出来，就像瞬间传输一样。没有任何东西在以太中旋转;在一个纠缠态粒子上发生的一切，立即发生在另一个纠缠态粒子上。

这项技术已经存在，但是在全面实施的道路上还有许多挑战需要克服。首先，我们所能做的量子计算仍然落后于我们已经掌握的二进制计算。我们还需要克服物理上的顾虑，例如，在IBM实验室中，处理器需要保持在百分之一度以内的完美零度温度。

尽管有几个令人难以置信的问题，前景是非常光明的。最近的突破包括首个由量子加密保护的太空视频通话。

视频通话将北京的一名科学家与维也纳的一名奥地利科学家联系了起来。两者之间的距离超过4000英里。通讯被发送到太空中的一颗卫星上，然后通过电波传回地球。科学家之所以选择这种方式来研究量子网络，是因为通过像光纤电缆这样的传统方式发送光子会造成信号损耗。

使用二进制计算机是不可能破解这些量子加密通信的。另一方面，商业上可行的量子计算机的成功完成可能标志着二进制加密系统的结束。举例来说，理论上，如果给量子计算机提供与任何二进制系统相同的计算能力，那么它几乎可以立即破解128位加密。

或许，看待量子计算所代表的变化的最好方法，是将其与二进制计算进行比较，就像你将iPhone X的性能与20世纪80年代的Timex计算器手表进行比较一样。