What Could Quantum Computing Actually Do?
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Recent announcements from Microsoft and Google are injecting new excitement into quantum computing. WSJ reporter Asa Fitch gives a primer on what quantum computing is, explains what Microsoft’s potential breakthrough could mean and projects where the real-world future of this tech could land.

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欢迎收听科技新闻简报。今天是2月25日，星期二。我是《华尔街日报》的夏洛特·加滕伯格。上周，微软研究人员宣布了一种量子计算方法，该公司声称该方法涉及创造一种新的物质状态，而不是液体、气体或固体。此后，谷歌在12月份也吹嘘其在量子芯片设计方面的突破。这两项科学进步之后，量子相关股票价格飙升。

但是什么是量子计算？研究人员和投资者究竟押注它能做什么？为了让我们了解量子计算，并带我们了解这项技术的潜在实际应用，《华尔街日报》记者阿萨·菲奇将为我们提供入门介绍。阿萨，我们在节目中之前讨论过这个问题，但鉴于最近的新闻，值得为听众们回顾一下。

什么是量子计算机？量子计算机在某种程度上就像我们每天使用的普通计算机一样。这些计算机使用所谓的比特。有很多小的开关，当您将它们组合在一起时，可以执行不同的操作，例如加法或告诉您的计算机在屏幕上显示什么。然后，您可以使用量子计算机来执行诸如

但是量子计算机使用的是所谓的量子比特。量子比特与比特略有不同。它不是普通的开关。它可以处于开状态或关状态，但它可以同时处于这两种状态的混合状态，这产生了一些有趣的特性。

由于这些事物相互作用的方式，它们可以在单个时间点包含更多信息。因此，它们可以计算出某事的所有可能性。因为它能够进行这种快速计算和快速组合以及模拟事物，所以它可以比当今的普通计算机快得多。想象一下，您正在尝试打开一扇门，您需要找到正确的组合或其他什么。如果您有一个可以同时尝试很多事物的系统，那么

您会比必须经历每一个迭代更快地到达那里。我们提到了谷歌和微软。还有哪些公司正在探索量子计算？IBM长期以来一直在探索量子计算。近年来，还出现了一批较小的公司，例如IonQ、D-Wave等。其中一些公司现在是上市公司。许多人看到了量子计算的前景。他们认为这可能会导致新的、更好的药物，例如。

诸如对世界进行相当复杂的物理模拟之类的事情。因此，您将拥有更好的电池。例如，这是人们认为它可以做到的事情之一。有很多伟大的应用。有很多公司已经开始尝试利用这个东西。所以我们稍微谈了一下它的工作原理。但是为了帮助我们了解规模，量子计算机可以做到普通超级计算机做不到的事情是什么？

其中一个重要的应用是药物研发。您知道，您正在尝试找出蛋白质和其他物质的组合，这些组合会产生治愈严重疾病的药物。你必须尝试很多东西，对吧？因此，尝试很多东西意味着你

从计算的角度来看，您必须模拟很多东西，很多变量同时移动。当然，多年来，人们一直努力使用普通计算机来做到这一点，并且这些努力已经取得了成功，但它们需要很长时间。量子计算的优势在于，它可以大大缩短计算这些模拟、解决这些问题以及从而创造新药的时间。缩短多少时间？如果您查看量子方程的一些比较……

以及当前计算机解决这些方程所需的时间与量子计算机解决这些方程所需的时间相比。在去年的一个基准测试中，谷歌表示，普通计算机需要24个七百万亿年才能解决一个方程，而他们的量子计算机只需要五分钟左右就能解决。所以当你听到这样的事情时，你就能感受到规模有多大。所以10个七百万亿是一个后面有24个零的10。很长一段时间。

接下来，微软研究人员表示他们创造了一种利用新的物质状态的芯片。它是什么以及它对量子计算的未来意味着什么。休息后再说。个人电脑让我们在家中拥有了计算能力。互联网将我们连接起来，移动设备让我们几乎可以在任何地方进行操作。现在，生成式人工智能让我们能够使用我们自己的语言和感官与技术进行交流。但是，当您亲身经历这一切时，弄清楚这一切完全是另一回事。欢迎来到“引领变革”。

微软Azure的一个新播客。我是你的主持人苏珊·埃特林格。在每一集中，领导者都会分享他们的学习成果，帮助您充满信心地应对所有这些变化。请加入我们。您可以在任何收听播客的地方收听和订阅。所以上周，微软的研究人员表示他们创造了一种利用新的物质状态的芯片，而不是液体、固体或气体。请向我详细介绍一下，因为我不太明白。

基本思想是，他们声称创造了他们所谓的拓扑超导体。它基本上是一个小东西，它允许他们以过去不可能的方式进行量子计算，如果您相信他们所说的那样。他们说他们实际上能够扩大量子比特的规模并使它们相当大。

相当快地变大。他们谈论的是单个芯片上可能有数百万甚至数十亿个量子比特，这绝对是闻所未闻的。当今最先进的量子计算机的量子比特数量以千计，这已经非常了不起了。如今，超过一千个量子比特已经相当大了。所以

如果，这是一个很大的如果，并且对此有很多怀疑，如果它成功了，那么它对未来的量子计算来说可能意义重大。这些研究人员的依据是什么？他们在这里使用什么证据？他们当然在著名的科学期刊《自然》杂志上发表了他们的论文。但是一些物理学家对这些说法，即从这些东西中创造出大型量子计算机的可行性提出了质疑。

你知道，这是科学发现和检验人们提出的说法的自然循环的一部分。它肯定在几个方面不是一件确定的事情。我的意思是，人们对他们的研究以及它是否真的能够做到他们所说的那样存在疑问。然后还有一个问题，你实际上是如何做到这一点的？现在，这是一个科学项目。这不是一件真实的事情。你如何将这个科学项目变成一个任何人都可以使用且具有商业价值的量子计算机？

这是真正的问题。我们离拥有这样的东西还差得很远。为什么这种新的物质状态对量子计算很重要？它基本上只是大量的工程，创造了一种能够对量子比特及其说法进行操作的新物质状态，我想，我们以前无法做到这一点。你正在将东西冷却到绝对零度。许多量子策略都涉及，或者几乎所有策略都涉及，

将某些东西冷却到接近绝对零度以稳定事物并允许他们在某种量子水平上测量事物。当您开始使用许多量子比特来扩展量子计算机的规模时，会产生很多噪声，这对人们来说一直是一个很大的问题，他们相信他们可以减少这些错误并使其真正发挥作用。他们能够专注于一个量子比特，

假设它成功并具有商业可行性。

根据您的报道，成功且广泛应用的量子计算的潜在危险是什么？一个危险是，一台非常好的量子计算机可能会破解当今的许多加密技术，这对想要加密数据和隐私的人来说是不利的。但我的意思是，好消息是人们已经意识到了这个问题。

并且在它真正成为问题之前还有很多时间来解决这个问题。正在进行大量准备工作以开发所谓的“量子安全”加密方法，以便如果存在大型量子计算机系统，

它仍然无法解决或破解这种加密。好吧。听起来这项技术还处于早期阶段，但是我们多久才能开始看到量子计算的一些商业潜力？对于量子计算要像普通计算一样普遍，这可能永远不会发生。但是对于它成为一种有用的科学工具或