导语
量子计算机的研发始于上世纪80年代，这是一种可以同时表示“0”和“1”的新型计算机，在上述两种状态之间自由切换。
如果量子计算机按照传统的“比特”形式单纯地进行计算，其计算速度就会远远超过现有的传统计算机，这意味着传统计算机需要一年的时间进行运算，而量子计算机只需要1分钟。
虽然量子计算机的研究已经有了很长时间，但是人类现在离它还有很远的距离，因为量子计算机的设计、制造和维护要比传统计算机复杂得多。
如今，人们的梦想可能就要实现了，因为牛津Ionics公司最近宣布已经研发出世界最强的量子芯片，而且，这些芯片现在就能够在普通芯片生产厂家生产出来，而且不需要复杂的纠错系统。
预计三年之内，我们就能够看到这家公司推出一款具有256量子比特的量子计算机。
难道人类真的就要进入“量子时代”了吗?
一旦量子计算机普及以后，人类又将迎来哪些颠覆性的变革呢?
量子计算机的优势。
相对于传统计算机，量子计算机使用的是“量子比特”。
在传统的计算机中，我们使用的是“比特”，分为“0”和“1”两个状态，每个“比特”只能表示其中之一。
而在量子计算机中，我们使用的是“量子比特”，它不仅可以表示“0”和“1”，还可以同时表示“0”和“1”。
包括“0”和“1”在内，量子比特还能进行各种相互叠加和嵌套的运算，因此，它的运算速度和容量都要比传统计算机快上千万倍以上，同时，它还能够处理传统计算机无法模拟的复杂问题。
目前，人类使用最多的计算机处理器最多只有1000个线上的晶体管，每个晶体管都是一个传统比特，而现在，像Google发布的“Sycamore”量子计算机，就已经使用了5个量子比特。
Sycamore量子计算机的处理器内有600根线，每根线上都有一个量子比特，一共有300根线路，这些量子比特在进行运算时，能够同时进行的计算状态就有2^300个，而这几十亿亿的状态就是传统计算机所无法达到的。
“量子优势”是指量子计算机相对于传统计算机的一种“优势”，在很多传统计算机无法一次计算的巨大量的数据中，有大量的“关系”隐藏在其中，这些“关系”是传统计算机无法依靠有限的并列处理器同时解决的。
量子计算机的优势就是在这些“关系”中进行自由切换和计算，它的运算速度和计算量是传统计算机无法企及的，这意味着它能够在计算和模拟复杂的分子结构时发挥无与伦比的优势。
无论是进行药物研发，还是进行疾病模拟和研究，抑或是进行天气预测和优化交通线路，我们都能够看到，量子计算机的广泛应用将对人类的生产和生活产生深远的影响。
第一枚“量子硬币”是如何产生的。
牛津Ionics公司最近宣布研发出世界最强的量子芯片，它是如何做到的呢?
要想使用量子力学中的“量子特性”功能，单纯依靠传统的硅芯是远远不够的，因为我们不能再把传统的电子设备和计算机缩小到一定的程度以后，继续向下发展了。
牛津Ionics公司采用的是一种叫做“离子阱技术”的技术，它的原理叫做“量子优势”。
这项技术用电子来控制量子比特，属于目前量子计算领域中被广泛认为是最有前景的技术之一。
其实，这并不是人类第一次发挥“量子优势”，早在1981年，IBM就已经在某个实验室中研制出了一些量子芯片。
尽管它的表现并不好，但是它却是人类历史上第一次使用“量子优势”技术，可以说，这枚“量子硬币”正式翻开了人类迈向“量子时代”的篇章。
离子阱技术使用的是离子阱，将跟踪控制的电荷传输到准确的位置，然后配置好“量子芯片”，就能够在里面“放”入一些离子，形成“量子比特”，最初只是一个“硅片”大小的硅片上，就开发出来一些“量子比特”，这是人类历史上的一大突破。
值得一提的是，这种离子阱技术是目前所有量子计算机技术中，能够实现量子计算机系统集成在小芯片上，方便生产的技术之一。
如果没有了量子计算机，生产一些芯片将比较困难，面对每一颗电子都有可能走在不同的轨道上，我们想将这些芯片连接在一起，更是比较困难。
比如，要是一根导线连接上了另外一根导线，这就等于抽一根“量子计算”，这种量子计算就必须依靠“量子比特”来实现，但是，现在人类还没有真正的量子计算机，为了生产出一些芯片，就只能将这些芯片排列组合到一起。
在这过程中，很有可能就会出现“莫比乌斯环”这种循环体，这使得芯片无法生产。
直到有了量子计算机，就能够收敛“莫比乌斯环”。
量子计算机的应用。
传统计算机现在的处理能力已经比较强大，那么，人们就会好奇:那么多的应用，我们现在使用传统计算机就已经很快了，为什么还需要量子计算机呢?
这个问题确实很有道理，但是人类在不断地进步，在关注“速度”方面的同时，人们的科学家们同样也在关注“能力”方面的问题。
虽然我们现在已经拥有了强大的传统计算机，但是在近几年，人们开始不断开发“人工智能”这种软件，我们的传统计算机往往需要花费数小时的时间才能够完成训练，我们使用传统计算机来训练人工智能，起码要花一个月以上的时间。
而有了量子计算机，这个时间可能仅仅是一天，这不仅能节省大量的计算时间，还能让我们的计算机更快地学习“人工智能”。
在这之外，量子计算机还有很多的应用领域，那就是“天气预报”，现在我们的天气预报往往只能预测未来三天左右的天气，这除了是由于气象预报本身就不够准确之外，还因为我们的计算机无法很好地对准的界限进行计算。
如果有了量子计算机，我们的天气预报预测范围至少可以扩大一倍，也就是说，我们至少可以预测未来七天的天气，而且准确率会更高。
另外，量子计算机还能对优化交通路线进行计算，这在很多大城市无疑是一个“福音”。
传统计算机往往需要数小时的时间，才能计算出一个相对较为合理的交通路线，如果有了量子计算机，这个时间可以缩短到一个小时以内。
最后，还有一点是非常重要的。
在未来的十年内，量子计算机会逐渐走向大众，它的应用会从传统的科学计算中逐渐发展到人工智能、医疗诊断等领域。
当量子计算机趋于完善，我们生活中的许多方面都会受到影响。
例如，当我们使用量子计算机玩游戏时，会有更好的体验，这个过程中也是许多人首先体会到人类正式进入量子时代的地方。
结语
如今，离牛津Ionics公司预计的三年时间还有很长时间，所以，我们还得静心等待一段时间。
但是，人类总是喜欢猜测未来的样子。
就让我们在这三年内等待着牛津Ionics公司的新消息吧!