创造革命性的药物、测试汽车新材料以及模拟市场情况如何影响银行——这些只是一些任务，即使使用最先进的计算机，也可能需要数月或数年的时间来开发。
但如果这个时间可以缩短到几分钟或几小时呢？
这就是量子计算背后的希望，这个领域已经被研究了数十年，并获得了越来越多的关注。 利息 — 和投资 —来自科技巨头和初创公司一样。
周三，IBM 展示了其新的实验性 Loon 处理器和 Nighthawk 量子计算芯片，该芯片可以执行比其前身更复杂的计算。近两年所见 与量子相关的公告谷歌、微软和其他科技公司。
据预测，到 2035 年，量子计算可能会导致某些行业的价值增加 1.3 万亿美元麦肯锡公司，并且有充分的理由。专家认为量子计算可能会在密码学、金融、科学和交通以及 IBM 等领域带来突破说该技术可以在几分钟或几小时内解决一些问题，而这些问题通常需要非量子标准计算机数千年的时间才能解决。
但前面的路还很长。破解量子计算并不是升级现有计算机的问题。这是一种完全独立的计算方法，依赖于量子物理原理。
卡内基梅隆大学泰珀商学院教授斯里达尔·塔尤尔表示，“战斗机并不是因为有机翼而速度更快的法拉利”。– 量子计算不仅仅是更快的经典计算机，因为它的工作原理不同。 –
计算机使用由零和一组成的语言（也称为“位”）来存储和处理信息。但量子计算使用“量子位”，也称为“量子位”。量子位不是零或一，而是可以同时表现得像零或一，并存在于零和一之间的状态，从而使它们能够更快地处理信息。
将其想象为一枚翻转的硬币，就像 CNN 那样安娜·斯图尔特解释说。当正面或反面落地时，比特就是硬币，而当正面和反面之间旋转时，或者如果硬币可以同时代表正面和反面，量子比特就是硬币。
但是 不要指望量子计算机会取代你的笔记本电脑或智能手机。相反，这些类型的计算机非常适合解决涉及化学和数学的宏观问题，使它们有可能改变健康、环境研究、金融、材料科学和密码学等领域的游戏规则。
例如，宝马集团和空中客车公司正在与量子计算初创公司 Quantinuum 合作，研究如何将该技术用于燃料电池的开发。与此同时，埃森哲实验室、生物技术公司 Biogen 和量子计算公司 1QBit合作研究与药物发现有关。埃森哲在其网站上表示，量子计算机可以比较比传统计算机可以计算的分子大得多的分子。
“最大的希望是量子计算机能够模拟您在实验室中进行的任何类型的化学或生物实验，”电气工程和计算机科学副教授阿南德·纳塔拉詹 (Anand Natarajan) 说 在麻省理工学院。
纳塔拉扬说，量子计算在密码学和网络安全方面可能会产生巨大影响，因为它可以用来破解用于保护数据的代码。
“因此，这也是一个主要动机，以确保我们的对手无法做到这一点，并且我们拥有这种能力，”他说。
的华尔街日报10 月份报道称，少数量子计算公司正在与商务部讨论潜在交易，这些交易将提供联邦资金以换取股权。
当被要求置评时，商务部发言人告诉 CNN，“目前没有与量子计算公司就股权进行谈判。”
但在量子计算能够解决现代困境之前，该行业还需要克服一系列挑战。例如，量子位非常脆弱，使得它们非常容易受到温度或光线变化等外部因素的影响。
IBM 的新型实验性 Loon 处理器试图通过证明组件的存在来解决这一障碍，以构建大规模的容错量子计算机，即使存在错误也能有效运行。这是重要的一步，因为考虑到量子位很容易受到干扰，错误是不可避免的。
– 如果我只是振动桌子，我就会毁掉我们的量子计算机。如果有一点点光进入那里，就会对其造成伤害。”IBM 研究总监杰伊·甘贝塔 (Jay Gambetta) 说道。
与此同时，据 Gambetta 称，IBM 的新型 Nighthawk 夜鹰芯片可以运行更复杂的“门”。门是量子计算机用来处理信息的“构件”，就像美国国家标准技术研究院描述它。
IBM 只是量子计算竞赛的竞争者之一。微软在二月份推出了Majorana 1量子计算芯片。该芯片包含一种特殊材料，该公司表示可以创造一种新的物质状态，能够产生更稳定的量子位。谷歌十二月推出Willow量子计算芯片据称，随着更多量子比特的使用，错误会减少，并且可以在五分钟内完成传统计算机需要 10 亿年才能完成的任务。
至于量子计算何时能发挥其潜力，目前尚无定论。
纳塔拉詹相信，我们可能还需要一两年的时间。麦肯锡说72% 的受访科技高管、投资者和学者表示，完全容错的量子计算机可能会在 2035 年问世。IBM 预计在本世纪末实现容错量子计算。
但当它真的发生时，好处可能是巨大的。
——现在，从某种意义上说——我们正在尝试使用勺子和叉子进行脑部手术。但理想情况下，要进行脑部手术，你需要更精细的工具，”卡内基梅隆大学的泰尤尔说。——而更加精致的工具是量子计算机的承诺之一。——
美国有线电视新闻网 (CNN) 的伊丽莎白·布赫瓦尔德 (Elisabeth Buchwald) 对本报告做出了贡献。