量子计算机的玩具时代
综合报道
在搜索引擎上键入“量子计算机”的字样，会跳跃出成千上万条检索结果……然而仔细看看，却发现其中90%的文章没解释清楚何为“量子计算机”。中国科学技术大学量子信息实验室的周正威博士告诉记者：以前也有很多记者对此做了采访，但很难使他们真正地、科学地理解这一概念……那么什么是量子计算机，它会给21世纪的人类带来什么影响？
一项102年前的科学发现
1900年12月14日，德国物理学家普朗克在柏林宣读了他的划时代论文《论正常光谱能量分布定律》。这一天标志着量子论的诞生，它同1905年由爱因斯坦创立的相对论已共同成为20世纪人类科技文明的基石。
102年后的2002年，我国即将启动的973国家重点基础研究发展规划中有一项为：《量子通信与量子信息技术》。
量子计算机已成为IT技术发展的重要方向。
然而，曾参加在中国举行的2001年量子信息国际学术会议的几位量子信息学的国际权威：第一届NASA量子信息国际会议主席、美国的贝纳特；最早提出离子阱离子等重大新学术思想的奥地利的左拉；中国科学技术大学量子通信与量子计算开放实验室主任郭光灿等三位专家提出了一致的观点：目前还没有真正意义上的量子计算机。
几位专家在谈到目前量子计算机研究水平的时候，都指出，现在的所谓量子计算机，还是Toy(玩具)，还远远达不到应用水平，有些媒体的宣传有一定误导性。
美国的贝纳特教授甚至说：量子计算机的研究可能在5年后就会实现，但也可能是50年。到目前为止人们还没有找到最合适的量子系统，各种技术都还处于探索阶段。
1994年，两位物理学家尼尔和艾萨克已经研制出一台最基本的量子计算机，能够进行“1+1”之类最简单的运算。
而2000年，IBM声称自己研制出了5位量子计算机，可以在8位的电话簿里面进行检索。这一消息被中国两院院士评为2000年度国际十大科技进展。
中国科学技术大学量子信息实验室也有自己的4位量子演示计算机，居于目前国内领先地位。
但如果试图以传统计算机的种种组件和量子计算机一一对号入座，结果只会把自己弄糊涂。事实上，目前，科学家们只是在一个物理环境(如试管、核磁共振仪)里面，通过一个可以控制的过程，来演示量子可以用于计算的特性。
量子的诱惑
要向非专业人士解释何为“量子计算机”，是一件非常困难的事。中国科学技术大学量子信息实验室的周正威博士告诉记者：一个大学理科毕业的学生，有比较好的物理基础，能在专门学习半年后明白量子的概念，就非常不错了。
简单说来：所谓量子计算机就是基于量子力学的基本原理，利用质子、电子等亚原子微粒的某些特性进行运算。
传统计算机的指令系统是顺序计算，而量子计算机系统是并行计算。美国《商务周刊》发表的关于量子计算机的文章这样解释到：“电子会成为糟糕的高尔夫球。它们太不安分了。当普通的高尔夫球滚过球场草地并停下时，它要么进洞，要么不进洞。而电子在同一时间可以处在许多位置──洞里、洞边或是场地边缘。”因此，由于量子客体可以存在空间的任何位置这一特性，量子存储器可以以不同的概率同时存储0或1。也就是说，如果量子计算机的CPU中有N个量子位，一次操作就可以同时处理2N个数据，而传统计算机一次只能处理1个数据。
这就使量子计算机有着超强的计算能力，传统计算机随着处理数据位数的增加所面临的困难随指数增长，要分解一个129位的数字为素数需要1600台超级计算机联网工作8个月，而要分解一个140位的数字所需的时间超过了美国的年龄。
另一个原因，是传统硅片计算机的“极限问题”。Intel公司的研究人员指出：根据摩尔定律，在2005年，芯片上集成了2亿个晶体管时，就会热得像“核反应堆”；2010年，就会达到火箭发射时高温气体喷嘴的热度，而2015年就会与太阳的表面一样热”。量子计算机则没有这类问题。
量子的诱惑，使世界各科技强国对于量子计算机的开发如火如荼。
矛与盾
量子计算机一旦研究成功，当然会造福人类，但也如核能一样，它也会给人类带来威胁。
由于具备巨大的数据处理能力，用量子计算机作为计算工具的解密程序，将使现有的通讯数据加密变得不堪一击。使用量子计算机的黑客，在面对使用普通计算机加密系统的网络时，几乎可以畅行无阻。
因此，量子计算机的发展，涉及到国家的安全和竞争力。
量子计算机的强大计算能力还可以用于各种模拟实验，特别是超级杀伤性武器实验。
现在，人们已经普遍用模拟计算来试验核爆炸、武器、DNA和克隆技术。但这些实验是现有计算机运算能力的“黑洞”，耗资亿万、集成了上千个CPU的超级计算机群也不能完全满足这些需要，量子计算机一旦研究成功，它的速度足够让物理学家去模拟核爆炸和其他的物理过程。还可以让数学家去解决某些现在看来是不可能的问题。
目前，国外量子计算的研究已成为热点，且一旦在关键性问题上获得突破，此项研究会获得高速的发展。
国内对这方面研究也开始起步，在某些具体问题的研究上也有自己独到的地方。
周正威博士告诉记者：量子计算不仅仅包含“计算”这一个概念，量子计算机和量子通信的研究合称为量子信息科学。就目前所知的量子算法而言，量子计算机一旦研究成功，会使经典通信的安全性遭到严重破坏。而量子保密通信能够克制量子计算对通信安全性的破坏.如果把量子计算比作矛的话，则量子密码可以看作是盾。相对来说，量子通信的研究在近期内能够取得较快进展。
今年即将启动的973国家重点基础研究发展规划中有一项为：量子通信与量子信息技术 （中山科技大学郭光灿教授作为首席专家），侧重于量子通信的研究。中国科技大学、中科院物理所、中科院武汉物理与数学研究所等国内实力很强的科研单位已经加入中国量子信息研究的序列。
我国科技界目前的战略是，在没有“矛”的情况下，先去造“盾”。