生活中能見到“量子”這個詞最多的地方，一個是科學(xué)新聞中，另一個恐怕是科幻小說里：“量子計算機(jī)”已經(jīng)是各種文藝作品里描述未來計算機(jī)的固定配置了。事實(shí)上，在對“量子計算機(jī)”的研究還很早期的現(xiàn)在，有一家公司的量子計算機(jī)不僅商用了，而且最近還推出了升級版。

　　加拿大公司D-Wave近日宣布，推出旗下最新型號的量子計算機(jī)D-Wave 2000Q，計算能力是從前型號的兩倍。

　　D-Wave公司稱， 新計算機(jī)售價1500萬美元，Temporal防御系統(tǒng)公司是這臺新計算機(jī)的首個客戶，主要目的是用于網(wǎng)絡(luò)安全研究。

　　但“量子”這個概念很大，真正用來替代現(xiàn)今電子計算機(jī)的量子計算機(jī)也還停留在實(shí)驗(yàn)室里。D-Wave的量子計算機(jī)從這家公司1999年建立，到2007年推出第一款產(chǎn)品D-Wave One直到現(xiàn)在，圍繞它們的爭議就沒有停止。

　　電子計算機(jī)的芯片，是用一個個有開、關(guān)兩種狀態(tài)的“門電路”組成的。理論上的量子計算機(jī)，它的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)“量子門電路”，可以處在開、關(guān)這兩個狀態(tài)的疊加態(tài)上。如果要比喻的話，如果電子計算機(jī)可以進(jìn)行n個計算，量子計算機(jī)就可以進(jìn)行2的n次方種計算。

　　D-Wave的量子計算機(jī)怎么運(yùn)轉(zhuǎn)？它靠模擬大自然的自發(fā)現(xiàn)象來運(yùn)算。舉例來說，一片枯葉的空氣中落地的過程很自然，但這個過程實(shí)際上就是一系列描述空氣動力的復(fù)雜方程的一個解。2013年發(fā)表在Nature的一篇論文顯示，D-Wave量子計算機(jī)中的量子芯片，可以利用量子隧道穿透效應(yīng)，在短時間內(nèi)完成自然環(huán)境里從高能級向低能級的轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生一個可以幫助優(yōu)化復(fù)雜問題的參數(shù)。這個過程被稱為“求解離散空間的局部最優(yōu)化值”（QUBO），這種算法被D-Wave叫做“量子退火”（quantum annealing）算法。而這種問題，是傳統(tǒng)計算機(jī)不擅長處理的。

　　所以D-Wave 的爭議之處在于，他們的“量子計算機(jī)”并不是理論中的那種計算力可以超越現(xiàn)今電子計算機(jī)很多倍的通用型計算機(jī)，它不能編程，也不能解決QUBO 之外的其他問題，但它確實(shí)利用了量子效應(yīng)，叫做量子計算機(jī)并沒問題。這次公布的2000Q 新型號計算機(jī)，就是增加了其中量子退火芯片的數(shù)量，提高了運(yùn)算速度。

　　在這之前，Google 買了一臺D-Wave 量子計算機(jī)用來研究人工智能、美國國家宇航局NASA 和軍火商洛克希德·馬丁也采購了同樣的機(jī)型用來研究。

　　與此同時，真正的通用型量子計算機(jī)的研究也有一些突破。2016年8月，美國馬里蘭州大學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中制作了具有5個量子比特的計算機(jī)原型。這個原型和其他量子計算機(jī)都不一樣，它可以編程從而解決不同的問題。論文稱，這一系統(tǒng)進(jìn)行基本運(yùn)算的準(zhǔn)確率大約為98%。