在传统的计算模式中，想要获得问题的最优解，计算机需要把所有的可能性都计算一遍，耗时问题显而易见。量子计算则可以利用量子叠加态，一次性完成所有计算，并从中举出最优方案。

量子计算对当前计算能力实现了指数级的提升，量子位数越多，功能越强大。“RSA”是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击。对于密级最高的1024位二进制RSA密码，用当前最强大的计算机进行破解，需要300万年的时间，而使用1024量子比特的量子计算机，则需要几天的时间就可以破解。

IBM量子计算科学家 Hanhee Paik（左）和 Sarah Sheldon（右）

展示纽约约克敦 IBM T. J. Watson 研究中心内

一个打开的稀释制冷机内的硬件。

我们可以做这样形象生动的联想：如果要普通电子计算机完成大量级的计算，相当于不断增加一个方案解决小组的人数，而量子计算机的计算能力则在一开始就如同一尊千手千眼佛。

在现实生活中，量子计算的这一优点突出应用于医疗领域——根据收集到的每个人的具体情况，由量子计算机支持的人工智能系统可以轻而易举地提供个性化的健康状况预测，以及相应疾病的治疗方案。相较于传统的计算模式，量子计算不仅得出结论更快而且误差更小。在粮食与食品安全领域，量子计算机同样被给予厚望，达到足够量级的量子计算机甚至能够计算出转基因食品对人类的潜在影响，从而指导研究人员对转基因食品进行风险预测和DNA结构优化。

量子霸权：

超越现存最高性能计算机能力的时代

目前国际上有众多机构都在进行量子计算的研究，各家机构对于量子比特的控制能力有所不同，因此实现量子计算的途径也有所区别。目前IBM公司所进行的是通用量子计算机研究，对于量子比特的控制也最多和最稳定，这使他们走在世界量子计算机研究的最前列。

IBM研究员萨莎·谢尔顿（SarahSheldon）和

帕特·古曼（Pat Gumann）在操作量子稀释制冷机。

在2017年3月，IBM公司建立了首个商用通用量子计算机平台“IBM Q”，这标志着人类对于量子计算机的研究达到了一个全新的实用阶段。目前平均每一天都有数以千记的用户通过IBM Q计算平台，利用这款17量子位的处理器进行超过30万次的计算实验。相对于纯粹的商业逐利，IBM公司更着眼于推动人类的科技进步，把量子计算的的概念向整个人类社会进行普及，使IBM Q平台成为人类进行量子计算研究的新起点。

2000年前，古代中国人发明了珠算。1642年，法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置，制成了最早的十进制加法器。1946年，美国宾夕法尼亚大学莫尔学院制成的大型电子数字积分计算机(ENIAC)，atv，后经多次改进而成为能进行各种科学计算的通用计算机。这就是人们常常提到的世界上第一台电子计算机。

今天，数据正在成为社会的基础资源，强大的运算能力将实现人们更多的梦想。量子计算机应运而生，并逐步走出实验室，服务于现实生活，医疗健康、食品安全、材料科学、金融、保险，甚至时尚创意等行业都是未来量子计算机着力发展的方向。包括IBM在内的多家量子计算领域投入研发的公司，都宣称未来还将逐渐增加计算芯片的量子位数，根据目前科学家的测算，50个量子位的处理器，其计算能力将超越现在地球上最强劲的超级计算机，这必将再一次深刻改变人类社会的发展。