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　　【新智元导读】量子计算最近受到越来越多的关注，，前日，Science 报道量子计算机用于解决图像识别问题的结果不亚于传统计算机。今天新鲜出炉的《经济学人》杂志更是把《量子跃迁》作为封面报道，讨论了量子技术最近几年的新进展和未来的新希望。

　　量子计算机解决图像识别问题

　　据 Science 的报道，加州圣玛丽学院的研究者使用一台 D-Wave 2X 量子计算机，成功训练其识别树木，识别的准确率达 90%。这似乎不是特别厉害的事情，但这个结果意味着研究人员距离使用量子计算机解决复杂的机器学习问题（如模式识别和计算机视觉）更近了一步。

　　传统的计算机已经可以利用复杂的算法来识别图像中存在的模式，但是需要大量的内存和处理器耗能。这是因为传统计算机以二进制位（0或1）存储信息，相反，量子计算机在亚原子级运行，使用可以同时表示0或1的量子比特（或量子位元）。理论上，使用量子位元的处理器可以针对一系列特殊的问题，比传统计算机快上指数级地解决问题。但量子计算的特性以及编程量子位元的局限性使得直到现在，例如计算机视觉等复杂问题难以解决。

图：加利福尼亚州卫星照片（上）；绿色的部分是D-Wave识别为树木的区域（下）

　　虽然这项研究的结果只比传统计算机针对同样问题的结果稍微准确一点，但这个结果表明科学家可以编程量子计算机来“看到”和分析图像，并有可能使用它们来解决需要繁重数据处理的其他复杂问题。例如，这项研究为更准确的气候预测奠定了基础，量子处理器可以采用机器学习的方法来预测气候在几个星期、几个月甚至几年期间的变化模式。

　　有关量子计算的研究和讨论正在受到越来越多的关注，本周《经济学人》（The Economist）杂志以《量子跃迁》（Quantum Leap）为封面报道，讨论了量子技术的新发展和新希望。

　　量子跃迁

　　一顶可以观察到个体神经元的浴帽，能让其他人监视佩戴者头脑的想法；一种能够发现潜入海里的核动力潜艇的传感器；一台能够发现新药物、改革证券交易，或者设计出新材料的计算机；一个安全性由牢不可破的物理规则承保的全球通信链路网络。这些，以及更多，都是量子技术带来的希望。

　　所有这些应用的潜力都来自科学家对单个原子和光子的处理能力的提高。今天的计算机芯片越来越便宜，速度越来越快，体积越来越小，但量子技术认为，在足够小的规模，粒子穿过固体，开奖，在芯片内部造成短路。量子技术的问题来源于另一个方向。量子技术不是将设备变小，而是利用单个原子个粒子的不寻常行为，并将其放大。与从前的计算机化一样，这开启了另一个充满可能性的世界，在几乎所有现有行业都能应用到，直播，并且有可能带来全新的行业。

　　量子技术的应用

　　量子力学是在20世纪初兴起的有关原子层面行为的理论，其怪异广为人知。这是因为世界不像人类所认为的那样运转。量子力学取代了整个的有几百年历史的机械的概念，处理概率而不是确定性的宿命论的宇宙，其中衡量的行为本身影响被衡量之物。伴随着这场激变有一些真正离奇古怪的影响，例如例子本质上既不在这里也不在那里，而是在被固定之前，既在这里也在那里：它们处于这里-那里的“叠加”。这一理论还认为，例子可以是诡异地连系着的：对某个粒子做某个行为，造成的变化立即被另一个感觉到，哪怕这两者之间隔着非常远的距离。这种“纠缠”甚至令该理论的创立者感到困惑。

　　正是这些影响现在显示出这样的希望：为了对量子的世界有更多了解而精心设计的技术现在正被导向好的应用。利用叠加态和量子纠缠的小发明可以大大优于现有的产品，做成以前被认为是不可能的事情。