未来给你超能力的不一定是神仙，也有可能是量子计算机！现代化计算机运算速度可以达到上万亿次每秒，这样的速度已经非常快了，但是为什么还是无法媲美人脑呢？这就是因为机器没有拥有和人类一样的神经元，传统计算机不能进行并行运算，只能通过晶体管的开关（0和1）执行二进制的运算，理论上数量越多，运算的速度就越快，但这和人类的大脑相比还相差太多了。

根据巴西神经学家苏扎娜-赫尔库拉诺-霍泽尔的说法，人类的大脑大约有840亿个神经元，假设只有2%的神经元被开发，也有16.8亿个神经元在工作。而每个神经元大约有1-2万个突触，每个神经元处理一个信号的时间小于0.1秒，也就是说每秒至少可以运算168万亿次，这个速度远超传统的计算机。当然人脑非常奇妙，运算能力远不止如此，人脑最大的特点是可以进行并行运算。

但是目前的硅基芯片即将发展到极限，想要再突破将变得越来越难，摩尔定律的规则即将被打破，人类一直在晶体管的数量上面竞争也即将结束，一种新材料的超现代的“量子计算”平台应运而生，量子计算机相比于传统计算机而言可以提升上百万的计算能力，这是因为量子具有相互纠缠和叠加的特性，量子计算机能够拥有并行运算的能力。我们可以先了解一下这两个特性的主要特点：

量子纠缠特性：在一个量子系统中的两个量子之间具有纠缠的特性，也就是说如果我们人为的改变其中一个量子的形态，另一个量子会在同一时间做出相反的改变，科学家们利用这个现象将其做成我们晶体管中开和关，也就是二进制的0和1。

量子叠加特性：量子的叠加状态延伸出量子不可测量的特性，因为在没有人为干预的时候，每个量子都处于一个未知的状态，这个状态可以认为是0和1的叠加，它可以是0，也可以是1，普通晶体管计算机一个比特运算可以得到01、10两种结果，但是量子计算中的两个量子可以得到：01、00、10、11四种结果。

随着量子系统中量子数量不断增加，通过各个量子之间不断纠缠，量子芯片的运算能力会成指数倍的增加。量子计算的速度将有望突破人脑的计算能力，也是打破摩尔定律成为新一代超级计算机的平台，传统计算机在量子计算机面前可能连个算盘都不如。

量子计算的发展

量子计算机的概念在上世纪80年代就被提出来，近年来IBM、谷歌、Intel等各国科技巨头也都在争先布局， 2016年IBM率先研发出世界上第一个5位超导量子计算机的量子云平台（IBM Q Experience），截止目前，其累计公开的量子计算机超过22台，并且已有上百所企业和机构在使用其提供的量子计算云服务。在2019年亚马逊和微软也先后上线了自家Braket与Azure Quantum量子计算云平台。

而就在2020年11月份，谷歌正式推出了1台 54 比特的量子计算机，在测试中世界上超级计算机需要1万年才能完成的数据，谷歌这台54比特量子计算机只用了200秒的时间。再次刷新人类对量子计算的认知。虽然我国在量子计算领域起步较晚，但是自主研发的量子计算机和这些知名的科技巨头性能相差不大。根据本源量子的官方数据，和2017年、2020年IBM量子云平台上公布的量子逻辑门保证度和量子读取保证度等数据，本源量子公司此次推出的量子计算云平台的水平甚至能够超过IBM最初建立的量子云平台。

除此之外，国内其他云服务公司也开始了对量子计算云平台的研发，中国科学院量子信息与量子科技创新研究院与马云的阿里云在超导量子计算方向研发的合作下，也发布了1款11量子比特的云接入的超导量子计算服务。华为也推出了HiQ量子计算云服务平台和兼容ProjectQ量子编程框架。

目前量子计算云平台从物理底层、计算引擎、应用软件的开发以及上层的应用都已经逐见雏形。未来量子计算的应用领域将广泛应用在人工智能、密码破解、工程模拟、大数据分析等领域，量子计算将构建新一代超神经网络，机器将变得更加智能，人类的生活方式或迎来一次新的改变。

为什么量子计算要云端化

曾经有人问我，量子计算机那么强大，能实现民用化吗？这个其实是有可能的，量子计算机目前发展还属于初级阶段，随着其中量子的数量增加，其状态受到环境的影响会越大，所以一般会通过磁场和激光等装置构成一个超导体环境，这就导致其体积相对庞大、造价昂贵，普通家庭想要安装几乎不可能，但是随着量子计算机的发展，未来能适应量子编程框架的应用也会越来越多，量子计算机云端化给了每个人都能使用量子超级云计算的机会。

相比我国相继推出的云手机和云电脑而言，云量子手机和量子云电脑能让你真实的体验到运算速度提升带来的便利，结合高速、低延迟的5G和6G网络，为量子计算提供更大的带宽和响应，在大数据和量子超智能神经网络引擎下，机器在强大的运算能力下，甚至可以具备和人类一样的基本思维，拥有自我独立的思考能力，未来的设备将是真正的智能设备。像目前的手机语音助手也将有可能升级成智能助手。

总结

云端化可以让世界都能享受到量子计算为大家提供的服务，尤其是在一些特殊领域之中，如数字安全、行星演算、化学分析、工程技术、机器学习上能极大的减少所需要的时间，大大地节省成本。但是人类目前能够超控的量子计算机中的量子数量有限，还无法达到未来量子超级计算机的能力，并且建设一台量子计算机需要在-272℃超导环境下才能工作，造价相对较高，这都是未来量子计算机发展需要突破的问题。但随着人类对量子的掌控越来越强，未来实现百万级量子比特的世界大脑计算机也不是不可能的。