2.1　量子计算

量子计算机依靠量子力学的著名怪相^[35]来执行某类计算，速度远超过人们能够想象到的任何经典机器。传统计算机的数据处理能力正不断逼近极限，但数据的增长却从未停止。摩尔定律预测集成电路上的晶体管数量将每两年翻一番，尽管自1965年出现该术语以来一直得到证实，晶体管如今的尺寸已达到现有技术能实现的最小水平。这正是业内名列前茅的领军企业争相推出首款可用的量子计算机的原因，较之当今的计算机，它的能力实现了指数级增长，能够处理我们每天生成的全部数据，解决日益复杂的问题。

网络安全初创公司Post-Quantum首席执行官Andersen Cheng表示，“基因组建模、药物研究和天气预报等诸多计算密集型流程所需的大量小型计算和同步计算将因此受益匪浅。许多金融建模和交易分析亦能因此增加财务收益。”^[36]

一旦这些行业领袖中的一个成功生产出商业上可行的量子计算机，很可能在几秒内便能够完成计算，相当于如今计算机数千年的工作量。这对于我们处理生成的庞大数据、解决非常复杂的问题将是至关重要的。

量子计算和“云”如下所述。

量子计算的主要进展来自IBM公司，IBM公司在其纽约的IBM T.J.Watson研究中心开发出世界上第一个量子计算平台，可通过IBM Cloud访问。虽然它“只”拥有一个5量子比特的处理器，但其目标是将计算能力提高到50量子比特，这将令IBM量子计算机胜过当前排名前500的超级计算机加在一起的计算能力。^[37]

2017年3月，IBM量子计算研发团队推出针对企业和科技行业的商用量子计算系统，迈出了大规模采用量子计算的历史性步伐。该系统和服务被称为IBM Q，可通过IBM Cloud平台访问。目前，可运用IBM量子体验（IBM Quantum Experience）尝试构建量子计算的算法。自推出以来，约有4万名用户在此工具上运行了超过275 000次实验。^[38]

IBM量子计算研发团队还发布了一个API（应用程序接口），开发人员、程序员乃至缺乏量子物理背景的人均可通过此API，在计算速度为5量子比特（qubits）的IBM量子计算机和如今常用的传统计算机之间构建接口。^[39]

虽然对量子器件的初级访问仍属顶级研究机构的特权，IBM公司已身先士卒提供通过云访问的量子计算。毫无疑问，在量子计算机竞赛中争夺一席之地的谷歌、微软、英特尔等其他科技巨头将纷纷效仿IBM公司的做法，推动量子器件的云访问。^[40]

量子计算的商业化必须克服若干技术挑战。需对量子硬件进行扩展，以便与数十年来一直呈指数级增长的传统硬件相竞争。在扩展的同时保持一致性是量子系统工程的一大挑战。当前，不甚完美的量子器件需经过一番改进方可做到实用。^[41]