2020年12月18日，華盛頓郵報讓其讀者用一個詞或者是一句話，來形容即將結束的2020年。不少讀者投稿參與，有人形容2020「精疲力竭」；有人認為這一年「亂七八糟」……
而其中，華盛頓郵報選出的最佳形容，來自一個9歲的小女孩Clarke Smith，她這樣形容2020：「2020就像是，你在過馬路前，來回看看以避免車輛，卻不料被潛水艇撞到——因為今年實在是太瘋狂了。」
圖1｜2020最佳形容（來源：The Washington Post）
絕大多數對2020年的描述，都不會使用「開創性」、「驚人」或「革命性」這些詞彙，但是這一年對於量子領域的人來說，從硬體到軟體、從研發到商業化，每個成就都令人眼花繚亂，想像萬千。
但是，這會成為新常態嗎？未來該何去何從？考慮到今年量子領域取得的成就令人目不暇接，但科技的走向趨勢，尤其對接下來一年2021進行預測不是一件易事。
而各大科技公司還是紛紛做出了2021技術的預測觀點，不謀而合的是量子計算皆位列其中，其中比較有代表性的科技公司包括阿里巴巴達摩院、騰訊研究院和亞馬遜。
下圖整理了他們對未來科技方向的趨勢預測。
圖2｜科技公司2021科技趨勢預測（來源：量子客）
阿里巴巴達摩院——後「量子霸權」時代量子糾錯和實用優勢成核心命題
概要
2020年為後「量子霸權」元年，世界對量子計算的投入持續上漲，技術和生態蓬勃發展，多個平臺異彩繽紛。
這一潮流將在2021年繼續推高社會的關注和期待，量子計算的研究需要證明自身的實用價值；業界需要聚焦「後霸權」時代的使命：協同創新，解決眾多的科學和工程難題，為早日到達量子糾錯和實用優勢兩座裡程碑鋪路奠基。
解讀
2020年為後「量子霸權」元年，世界對量子計算的投入持續上漲，技術和生態蓬勃發展。
超導領軍團隊宣布了通往1百萬比特的規劃；其他平臺也異彩紛呈。離子阱則通過系統集成和容錯部件上有力演示，證明了和超導同臺技藝的潛力。聲子超導混合比特也躋身業界採用的平臺。
如上潮流將在2021年繼續湧動，多管齊下，奔向「後霸權」的兩個裡程碑：量子糾錯和實用優勢。
演示糾錯的系統必須同時達到「多比特」、「高精度」和「高連接度」：至少幾千個高質量、強關聯的比特。
量子比特數一直為大眾關注重點；但只以比特數來衡量量子計算晶片的質量，好比「論畫以形似」一樣天真。
「高精度」要求兩比特的基本操作接近完美，「高連接度」要求比特以網格或更複雜的結構相互作用。
圖3｜實現量子霸權優勢的量子計算機「無花果」（來源：Google）
除了增量式進步外，2021年有望見證在這些維度上突破性的創新。比如基於新型設計的超高精度超導比特和揚棄目前線性結構的可擴展的二維離子阱。
超導的另一場揚棄也可能在2021年播下種子：低溫電子學的成熟將使得龐大和昂貴的室溫電子學開始走向末路。
實用優勢的探索將繼續以模擬物理為主流，藉助模擬對錯誤的寬容。冷原子和量子煺火系統等模擬量子計算平臺有望連同數字平臺一起，繼續產生鼓舞人心的進步。
2021量子計算開源項目將以廣泛和深入的貢獻，大大降低學習和研究的成本，加速創新，並消減非科學因素撕裂量子社區的風險。
量子計算還屬於科學和工程並重的研究階段，各個地區的科學家需要繼續開放性研究，相濡以沫，攜手合作。
這是我們的信念，也是我們對2021年量子世界協同和平的祈願。
騰訊研究院——軟硬融合推升量子算力
概要
量子計算作為一種高效的信息處理計算方式，方方面面都需要高精度和低錯誤率，製備的過程和運作的條件都不容小覷。
即便如今的量子計算機可能還存在一些紕漏，但是其完成的計算任務和測試是值得稱讚的。
而如今的科研和實驗等，都是在為量子計算能產生實際應用進行必要的準備工作。
圖4｜IBM Q量子計算機（來源：IBM）
解讀
量子計算是利用量子物理特性高效進行信息處理任務的新型計算方式，是人類探究微觀世界的重大成果。
量子比特的製備和操作，計算信息的存儲和測量，都需要特殊環境和工藝，而目前的技術還有不容忽視的差錯率。
因此近期的量子計算機有規模小，含噪聲的特點。
為了在當前不完美的量子計算機上，也能完成一些有意義的計算任務，中短期內有可能通過改變過去相對獨立的軟硬體研究，把軟硬體結合到一起進行專有化設計。
同時，未來幾年將有更多的量子算法被發現，更多的量子系統特點被揭示，以及更多的硬體設計加工工藝在精進。
亞馬遜——量子計算技術將在2021年開始開花並蓬勃發展
概要
量子客在上周發布的文章中詳細說明了亞馬遜副總裁兼首席技術官Werner Vogels對量子技術在2021年的預測。他稱，量子計算技術將在2021年開始開花，蓬勃發展。
雖然，量子技術的成熟度，還要取決於此技術對於人們來說，是否得心應手、運用自如、力所能及。
但云計算大科技公司關鍵性人物發出這樣的斷言，給2021量子計算走勢帶來無限可能。
圖5｜亞馬遜Braket連接了三種不同的硬體後端（來源：量子客）
解讀
Vogels在其對於2021年技術預測中提道，人們對量子技術的需求，以及技術的民用化，正在掀起一股強大的技術變革浪潮。
他提到：「歷史證明，如果將一項最先進、最複雜的技術民用，讓儘可能多的人都能買得起、用得到、弄得懂，那麼偉大的事情將會隨之而來。」
隨著越來越多的企業機構開始運用量子技術，專業知識打破學術壁壘，圍繞量子時代的商業計劃初具雛形，產品和服務輪廓逐漸清晰。
Vogels預測，在未來十年左右，量子計算機將改變化學工程、材料科學、藥物研發、金融投資組合優化和機器學習等領域。
總結
的確，貫穿2020年的事件無不被疫情籠罩上了一層陰霾的雲霧，但是撥開雲霧見天日，守得雲開見月明，大科技公司紛紛給出的未來科技發展預測，整體上雖然是「和而不同」，但對量子計算而言仍是「所見略同」。
在如此不樂觀的大環境下，量子計算的發展依舊直線上走。
一切似乎比想像中來得迅猛，所謂再等15年、20年或100年後才能應用的技術，是否在不經意間，就創造了奇蹟。
人類，向來不缺乏奇蹟的創造，也許，就在明天！
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