IBMQ量子计算机的近景。处理器在银色圆柱体里.

Stephen Shankland/CNET

量子计算机变得越来越真实。不，你很快就不会在一号上玩使命召唤了。但是google、Amazon、microsoft、rigetti计算和ibm在2019年都取得了重要的进步，这些进步可以帮助你以其他方式将受原子尺度物理定律控制的计算机带入你的生活。

谷歌的量子霸权宣言是这一领域最引人注目的时刻。这一成就--比长期可能所显示的更有限--证明了量子计算机有一天可以解决传统的“经典”计算机所无法企及的计算问题。

证明量子计算的进步是至关重要的。我们距离实现量子计算的全部愿景还有几个突破。量子比特是量子计算机使用的微小数据存储，需要改进。用于编程和读取量子计算机结果的精密控制系统也是如此。尽管如此，今天的研究结果仍有助于证明，当炒作的热潮不可避免地破灭时，未来的研究资金可以维持这一技术。

量子计算机在商业化后，将生活在数据中心，而不是你的桌子上。不过，他们仍然可以改善你生活的许多方面。随着量子计算机找到优化业务的新方法，你退休账户中的钱可能会增长得更快一些，你的包裹可能会更快地交付。在量子计算机解锁新的分子水平设计之后，你的电动汽车电池可能会更轻一些，而新的药物可能会帮助你活得更长一些。通过更好的模拟，交通可能会稍微轻松一些。

但谷歌的量子优势只是实现量子计算承诺所需的众多措施之一。

福雷斯特分析师布赖恩·霍普金斯(BrianHopkins)表示：“我们将在周期中实现这一目标。我们将经历许多黑暗时代，在很长一段时间内什么都不会发生。”“总有一天，这种新事物将真正改变世界。”

更多的量子位，更多的量子计算服务

在2019年的事态发展中：

IBM推出了其最大的量子计算机--一种53位比特的模型，并表示，它预计一种名为量子体积的测量方法将实现指数增长，它可以跟踪整体量子计算能力。云计算基础设施之王亚马逊网络服务公司(Amazon Web Services)增加了一家专注于研究人员的量子计算服务，名为Braket。这个名字来源于一种符号系统，叫做胸罩，它意味着量子位值。里格蒂计算(Rigetti Computer)，其量子计算机与亚马逊Braket服务中的ionq和D-Wave的计算机一样，推出了一台32四位的机器，并计划开发一台128量子位的量子计算机。微软表示，它几乎准备好了基于“拓扑”量子位元的量子计算技术，它希望这一方法能避免因量子位错误导致的不稳定而引发的许多问题。英特尔还推出了Azure量子云计算服务。

英特尔宣布了一种名为马岭(Horse Ridge)的量子计算控制器芯片，旨在缩小和简化与量子处理器进行通信所需的硬件。谷歌(Google)实现了量子优势，在53位量子计算芯片上运行了200秒钟，它计算出这一特定任务将花费最快的超级计算机1000年时间。谷歌还表示，它计划效仿ibm现有的业务，在2020年将其量子计算机作为云计算服务提供给外界。AT&T开始研究量子网络--这是一种比量子计算更困难的技术。

经典计算机，包括从今天的智能手表到占据整个建筑的超级计算机的所有东西，将数据存储为表示1或0的位。量子计算机使用一种叫做量子位的不同方法，它可以通过一种叫做叠加的思想来表示1和0的组合。

福特(Ford)和微软(Microsoft)将量子计算流量模拟应用于一台经典计算机上。其结果是：一种可以将西雅图交通拥堵率降低73%的流量路由算法。

福特

多个量子位的状态可以连接起来，让量子计算机同时探索出许多可能的解决方案。每增加一个新的量子位，一台量子计算机就可以探索出两倍的可能解，这是经典机器不可能实现的指数增长。

然而，量子计算机却很挑剔。很难使量子位元保持稳定足够长的时间来返回有用的结果。与量子位元交流的行为会使他们心烦意乱。工程师们希望增加纠错技术，这样量子计算机就能解决更广泛的问题。

很多人都是量子计算怀疑论者。即使是一些技术迷也承认，我们距离高性能量子计算机还有很长的路要走。但量子计算已经是一项真正的生意了。三星、戴姆勒、本田、摩根大通和巴克莱都是量子计算的客户。根据咨询公司德勤(Deloitte)的预测，20世纪20年代，量子计算机的支出将达到数亿美元，本世纪30年代将达到数百亿美元。中国、欧洲、美国和日本在投资计划中投入了数十亿美元。福特(Ford)和微软(Microsoft)表示，适应于在经典机器上运行的量子计算机的流量模拟技术，已经显示出实用性。

量子计算机将做什么？

目前，量子计算机主要用于研究。但是，具有主流结果的应用程序可能会出现。量子计算机的力量有望通过对分子物理的洞察来创造新的材料、化学过程和药物。量子计算机还将有助于更好地优化金融投资、送货路线和航班，办法是在有大量可能的行动方案的情况下对数字进行分析。

他们也将被用来破解今天的加密，一个间谍机构喜欢的想法，即使你可能担心失去你的隐私或一些窥探得到你的密码。适应量子计算未来的新密码学已经在进行中。

另一个很有希望的应用是人工智能，尽管这可能还需要数年的时间。

“最终我们将能够重新发明机器学习，”福雷斯特的霍普金斯说。但是，除了2019年的进步之外，量子计算还需要多年的稳定工作。“变革性的好处是真实和巨大的，但它们仍然比现实更多的是科幻和理论。”