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全球科技在不断的发展及进步，人类的生活品质也随之得到了提高，了解世界十大新科技有利于我们开拓视野。

 

一、量子计算机

 

什么是量子计算机？ 是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。

 

 

 

早在1920年，奥地利人埃尔温·薛定谔、爱因斯坦、德国人海森伯格和狄拉克，共同创建了一个前所未有的新学科——量子力学。量子力学的诞生为人类未来的第四次工业革命打下了基础。在它的基础上人们发现了一个新的技术，就是量子计算机。

 

量子计算机的技术概念最早由理查得·费曼提出，后经过很多年的研究这一技术已初步见成效。2013年6月8日，由中国科学技术大学潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验。相关成果发表在2013年6月7日出版的《物理评论快报》上，审稿人评价“实验工作新颖而且重要”，认为“这个算法是量子信息技术最有前途的应用之一。

 

实验的成功标志着我国在光学量子计算领域保持着国际领先地位。2017年5月3日，中国科学技术大学潘建伟教授宣布，在光学体系，研究团队在2016年首次实现十光子纠缠操纵的基础上，利用高品质量子点单光子源构建了世界首台超越早期经典计算机的单光子量子计算机。

 

量子计算机原理：普通的数字计算机在0和1的二进制系统上运行，称为“比特”（bit）。但量子计算机要远远更为强大。它们可以在量子比特（qubit）上运算，可以计算0和1之间的数值。假想一个放置在磁场中的原子，它像陀螺一样旋转，于是它的旋转轴可以不是向上指就是向下指。所以，常识告诉我们：原子的旋转可能向上也可能向下，但不可能同时都进行。但在量子的奇异世界中，原子被描述为两种状态的总和，一个向上转的原子和一个向下转的原子的总和。在量子的奇妙世界中，每一种物体都被使用所有不可思议状态的总和来描述。

 

2019年1月10日，IBM宣布推出世界上第一台商用的集成量子计算系统。

 

中科院量子信息重点实验室副主任、本源量子计算公司创始人兼首席科学家郭国平郭国平认为，量子是一门学科，一门科学，而不是玄学，它是对某种物理状态的描述，所以量子这个词不只特定出现在量子力学中。郭国平认为，现在没有真正意义上的量子计算机。在经典计算机里面，我们大多数讨论的是物理比特，但是真正的量子计算机实际上是逻辑比特。逻辑比特跟物理比特的差距就是，物理比特是会有错误率的，比如说万分之一，甚至是千分之一。用一个或多个物理比特编码才能够形成真正的比特，也就是逻辑比特。所以从这个概念来看，目前无论是国内、国外，他们做的基本上还是停留在物理比特的阶段，当然现在已经在尝试逻辑比特。所以，我们说，现在还没有真正的量子计算机。

 

量子器件不仅体积小，而且工作原理和现有的半导体电子器件完全不一样。迄今为止，各种硅半导体电子器件都是通过控制电子的数目来实现信息处理的。例如，开关元件通过有无电子流来控制电路的通、断，或表示状态“1”或“0”；放大元件是控制所通过电子的多少来实现放大功能的。　然而，量子器件不单纯通过控制电子数量的变化，而主要是通过控制电子波动的相位来进行工作的，它能实现更高的响应速度和更低的电力消耗。

 

因此，量子器件的出现，人们就有可能研制出比现有最小的电子器件还要小的、由单个电子构成的元器件。据报道，美国威斯康星大学的材料科学家根据量子力学理论已制造出了一些可容纳单个电子的被称为“量子点”的微小结构。这种量子点非常微小，在一个针尖上就可容纳几十亿个。这将为制造更微型化的微处理器和更高容量的存储器开拓了美好的前景。科学家认为，量子力学的理论将会对整个电子工业产生重大的影响，就是产生量子计算机。