最近九章的消息把量子計算機推到了風口浪尖，許多人紛紛表態，其中當然不乏錯誤信息，原論文其實寫的很短，不過可以理解大家激動的心情，不過我認為短有短的道理，那我就不說具體細節了，咱們談點和大家生活相關的。
什麼是量子&量子力學
量子的定義很簡單，一群不可分割的粒子的我們稱為量子。
量子其實有別於現在的我們所看到的經典力學，在中小學學的物理學是所謂的經典力學，經典力學是我們現在所看到的我們現在所碰到、容易測量、用眼睛容易的去分辨的這些都是經典力學，而量子力學在非常微小在顯微鏡或在電子顯微鏡下也看不到，只有用量測的才有辦法。
量子力學跟經典力學其實有很大的差異，甚至有一些量子力學原理至今無法解釋，著名的物理學家費曼就曾經說過，目前世界上沒有人懂量子力學，所以那些打著量子XX的產品你懂的。
想要理解量子計算機必須要了解三件事情，這三件事情只要你了解大概就知道量子計算機是什麼東西，不要覺得你經典力學學得好就能理解，其實基礎物理學的太好的人學量子力學會更吃力，因為它真的是顛覆了所有的經典力學基礎。
量子計算機的三個原理
1、疊加態
什麼叫疊加態？我拿一個硬幣我往上丟，翻開來不是正面就是反面，這是基礎物理可是量子它不是，它是可以處於正和反之間，如果你現在不理解的話就請先接受，這個就是疊加態。
2、量子糾纏
量子糾纏是什麼意思？就好比說我把兩個粒子通過特殊的方式讓它們互相作用變成一對，這一對粒子分開之後不管它距離多遠，我只要看這一個粒子是往上的那另一個粒子就是往下，不管多遠，放到宇宙盡頭也有效，不要問我為什麼，物理學家現在也無法解釋，但這是事實，因為是實驗做出來的，這叫做量子糾纏。
3、不可量測
量子的行經軌道或者是它的狀態是不可量測的，這個是什麼意思？就是說當你去量測它的時候它就變成只有一個現象，還是我剛剛這個硬幣，當我蓋起來的時候沒人知道是什麼，所謂量測是我去看它，一看就知道是正面還是反面。在量子的世界，當你去量測它會發生空間坍縮，坍縮之後會變成只限定在某一個狀態，其實那個是不準的，我們去量測它的時候，每一次量它都有不同的狀態，並不是永遠維持在同一個狀態，這是不可量測。
量子計算機和傳統計算機的差異
先聲明一點，量子計算機目前來看無法取代傳統計算機，量子計算機它是在某些方面特別優秀，可是在某些方面卻不及於我們現在目前的計算機，那我們現在講一下量子計算機是怎麼運作的，我舉一個4bits的範例。
4bits依據二進位可以組成16個不同的數字，那麼假設在目前用的計算機裡面我要去破解一個密碼，密碼就是在這16個裡面的其中的一個數字，我要去破解密碼那我總共要試16次。但量子計算機不是，量子計算機存在疊加態，你可以把它想像成是16個數字同時存在，這樣它是不是馬上就可以找到我要的那個數字？
所以量子計算機的本質其實就是平行的計算。
量子計算機的應用
1、加密
為什麼要加密？就是為了防止別人盜竊我們內部的資料，以後用量子網絡的話人家無法盜取，為什麼？我剛剛有提過它有一個現象是什麼這是你觀察它就會坍縮，在這個條件之下盜取資料的時候它就必須要在中間去觀察，一觀察的時候就坍縮，它坍縮成一個固定的數字那這樣的話無法盜取我們已經加密的資料。
2、醫藥
現在很多醫藥都是要不斷的嘗試搭配不同的配方，費時而且計算量龐大，而這剛好是量子計算機的強項，它可以同時間計算不同的成分不同的組成快速的找到我們要的用藥，換言之可以針對不同的個人去組成不同的成分及不同的配方，讓個性化治療成為可能。
3、量子網絡
我們剛剛講到量子加密之後幾乎無法去從中盜取，量子第二個特性就是糾纏，我在A地我就可以把訊息傳到別B地，為什麼？因為我A地只要發生一個動作B地就會瞬間做出相應的動作，從而達到一個傳輸的效果，而且這傳輸的網絡是同時，沒做，這個響應時間是超光速的。
4、其他
其他應用場景還有交通，交通的運算以及交通設計涉及到一個非常龐大的資料，量子計算機可以在這部分幫助我們快速的精確地知道狀況，設計交通號誌和路徑。
還有天氣的預測，目前天氣預測基本上是越來越準確，但是用量子計算機來計算幾乎可以到達99%的準確，因為它可以模擬大氣中空氣中的因素，所以當我們把這些資料輸入到量子計算機裡面，可以快速的把天氣做出定時定量的預測，可以更快的通知我們可以做好更好的防範，甚至像地震海嘯也可以用量子計算機來預測。
我見到的兩個最多的歧義名詞的解釋
量子霸權
這個詞是John Preskill教授提出的，說的是量子計算機某個問題算力碾壓經典計算機，和國家科技水平沒有關係，但因為這個詞有一定的歧義，現在一般叫做量子優勢或者量子優越性。
九章真的碾壓懸鈴木和富嶽麼？
關於量子計算機的實現方法，其實並不是一條道路，比如超導電子、拓撲比特、離子阱、我國採用的是光量子，每個方法都有自己的優缺點，目前懸鈴木解決的問題廣一些，九章目前只是高斯玻色採樣的一個專用計算機，如果單純比較量子比特，九章的100是大於懸鈴木的53的，在這個問題的處理上領先富嶽幾億年其實也不嚴謹，因為我們現在的算法還沒有開發出超算的全部算力，但經典計算機確實不擅長解決這個問題。
結語
我想更多人想知道量子計算機什麼時候能進入我們的生活，其實目前來看不會進入，因為不管哪種方式實現的量子計算機運行都有很高的要求，比如絕對零度或者無磁場，這些環境顯然只存在於實驗室。退一步來說，即使真的進入商用，它和經典計算機也是互補關係，各有所長。