编者按：硅谷密探将推出“密探问答”专栏，关注硅谷创业和投资生态的重要热点问题。

　　量子计算是一个非常前沿的领域，也是一个典型的“月探”工程：它有着巨大的创造价值的潜力，也有很高的失败风险。

　　在情人节之际，正在寻找机会的你，该不该考虑为量子编程做准备? 如何为量子编程做准备?

　　我们邀请长期关注量子计算领域的钱愉盈来回答这个问题，她也曾连续两年在Robocup上获奖。

　　不论是从个人学习还是企业战略考量的角度，我们都先要了解三个方面：时机，价值，可行性。

　　1） 量子计算目前的发展状况如何？（时机）

　　2） 量子编程有哪些应用场景/实用价值？（价值）

　　3） 如何为量子编程做准备？（可行性）

　　时机：量子计算目前的发展状况如何？

　　量子计算机的概念在35年前由费曼第一次提出。尽管量子计算机实用化依旧遥远，但业界普遍对此持乐观态度，这从行业巨头在量子计算机方面的“军备竞赛”就可见一斑。目前真正意义上的通用量子计算机还未面世，但是系统的量子编程语言已经存在。在摩尔定律终结的时代背景下，量子计算被看做是突破计算能力瓶颈的一条充满诱惑的出路。

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　　在过去的五十年里，摩尔定律成功指导了计算机行业的发展，但这个定律很有可能在未来十到十五年内失效。一方面继续提高集成度的难度越来越大，摩尔在65年预言芯片性能每年都会翻倍，75年他把周期改成两年，始终遵循这个周期的Intel如今把时间延长到了2.5年。另一方面，芯片生产存在物理上的基本限制。当晶体管集成度越来越高，越来越小的纳米级晶体管容易出现量子力学中的隧道效应（quantum tunneling），电子从源极穿到漏极，导致电流泄露，芯片无法工作。

　　于是大家纷纷把目光投向了量子计算。传统比特位(bit)的状态非0即1，n bits的经典计算机只能一次运算2^n个数中的一个；而量子比特位(qubit)却可以处于0和1的叠加态(superposition)，2 qubits就可以叠加出4种态 00 01 10 11，以此类推，n qubits就可以一次性同时运算2^n个数。位数越多，量子计算的速度相较于经典计算机的速度会呈指数级增长。

　　目前最先进的量子计算机是D-wave System最近刚发布的2000Q量子计算机，计算能力是它上一代的两倍，是硅谷那些比较先进的服务器的一万倍。但很多研究人员依旧抱有怀疑，因为它与初期量子计算机不一样，而是退而求其次采用了量子退火(quantum annealing)，即不是所有qubit之间都可以发生纠缠，它们只和临近的qubit纠缠。

　　与传统量子计算机相比，D-wave的qubit量子态更为脆弱，操作精确度更低，虽然运算中的确用到了一些量子物理的原理，但是否能对现有计算机的运算能力进行指数级提速还是个未知数。尽管如此，D-wave在某些特定任务上的计算能力还是远远超过了现有的经典计算机。已有不少科研人员争先恐后预订D-wave新系统的使用时间，用来探索机器学习或网络加密等需要运算海量数据的课题。D-Wave打算两年内发布4000Q量子计算机，让qubits之间发生更复杂的纠缠，从而带来更强大的计算能力。

　　（D-wave量子计算机）

　　但由于D-wave并不完全符合理论上量子计算机的原理，所以没法运行现有的编程语言，比如QCL和Quipper。至于完全符合理论设想的量子计算机是否可能实现，物理和计算机学界都没有定论。

　　除了Google-NASA量子人工智能实验室与D-wave的合作以外，各行业巨头都希望在量子计算上抢占先机。IBM于2000年就已公布过他们的第一台量子计算机，于2016年五月，IBM又推出在线服务将一台5Q的量子计算机开放给所有人使用。

　　微软在2005建立量子计算基础研究站StationQ，近期在StationQ里还成立了人工智能研究小组。与Google和IBM利用超导量子电路不同，微软另辟蹊径选择了基于anyons的拓扑量子计算，目前搞定了qubit基本模块。同时，英国也斥资2700万英镑支持量子技术发展战略。

　　微软量子计算机项目的技术经理Todd Homdahl认为这个领域已经到了从理论转向工程的转折点。

　　换言之，时机已经成熟，量子计算有可能站上风口。

　　价值：量子编程有哪些应用场景/实用价值？

　　首先要声明一点，量子计算机不是用来取代经典计算机的，而是为了处理经典计算机无法解决的问题。

　　量子加密：