量子计算机达到多少比特、计算机中的比特的大小和颜色

一、中国量子计算机领先世界多少

中国在量子通信方领先，例如通信卫星墨子号。
在量子计算方面稍微落后，但是差距没有那么大，在量子计算机领域里，谷歌一直被视为“领头羊”。
此前，谷歌已制造出9量子比特的机器，并计划今年增加至49量子比特，实现“量子霸权”（quantum supremacy）。
但现在，IBM率先完成了这项成就，研制出50量子位计算机。
在量子测量方面不是热点，量子测量一方面可以实现超过经典测量极限的高精度测量，另一方面可以实现经典方式无法完成的各种测量。
例如，用传统光学测量相近的两个物体的距离受制于光学“瑞利散射极限”，其精度仍在数百个纳米，远远大于目前物理、化学、材料、生物等科学研究所要求的成像精度。

二、量子计算机到量子比特，各国为什么致力于这一领域？

在微观尺度上，一个量子比特可以同时处于多个状态，而不像传统计算机中的比特只能处于0和1中的一种状态。
这样的一些特性，让量子计算机的计算能力能远超传统计算机。
美国谷歌公司等机构在2022年宣布，它们的“D波”(D-Wave)量子模拟机对某些问题的求解速度已达到传统计算机的1亿倍。
虽然它并不被认为是真正的量子计算机，但量子计算的巨大潜力已经显露。
量子计算需要克服环境噪声、比特错误和实现可容错的普适量子纠错等一系列难题，真正量子计算机研发挑战巨大。
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为加速进入量子计算机阵营，各国政府纷纷加大投入。
欧盟在2022年宣布投入10亿欧元支持量子计算研究，美国仅政府的投资即达每年3.5亿美元。
中国也在大力投入，目前正在筹建量子信息国家实验室，一期总投资约70亿元。
如果“量子霸权”实现，人类计算能力将迎来飞跃，接下来就会是在多个领域的推广。
一些行业巨头已经盯上了量子计算未来应用：阿里巴巴建立了量子计算实验室；
中科院与阿里云合作发布量子计算云平台；
IBM也在去年宣布计划建立业界首个商用通用量子计算平台IBM Q，还与摩根大通等公司合作计划在2022年前推出首个在金融领域的量子计算应用。
传统计算机要100年才能破解的难题，量子计算机可能仅需1秒，如此“洪荒之力”、酷炫前景各国岂能袖手旁观？去年底，美国IBM公司宣布推出全球首款50量子比特的量子计算原型机，量子计算领域的竞争进入关键阶段。
聪者听于无声，明者见于未形。
当魔幻般的理论在现实中推动进步，各国的科研实力体现无疑。
在IBM公司宣布成果的半年前，中国科学家已发布世界首台超越早期传统计算机的光量子计算机，实现10个超导量子比特纠缠，在操纵质量上也是全球领先。
从个位数到几十量子比特的进展，各国你追我赶，这到底是为什么？从1970年到2005年，正如摩尔定律预测的一样，每18个月集成电路上可容纳的元器件数目约增加一倍，计算机的性能也相应提升近一倍。
但2005年后这种趋势就开始放缓，极其微小的集成电路面临散热等问题考验。

三、量子计算机如果实现，计算速度是普通计算机的多少倍

传统电子计算机要算15万年的难题，量子计算机只需1秒300位10进制那么长数，用我们目前万亿次的传统电子计算机拿来算的话，大概需要算15万年。
但如果能够造出一台量子计算机，它计算的频率也是万亿次的话，只需要1秒钟就可以算完。
从这个角度上讲，量子的并行计算能力是非常强大的。

四、量子计算机有多强大

普通的数字计算机在0和1的二进制系统上运行，称为“比特”（bit）。
但量子计算机要远远更为强大。
它们可以在量子比特（qubit）上运算，可以计算0和1之间的数值。
假想一个放置在磁场中的原子，它像陀螺一样旋转，于是它的旋转轴可以不是向上指就是向下指。
常识告诉我们：原子的旋转可能向上也可能向下，但不可能同时都进行。
但在量子的奇异世界中，原子被描述为两种状态的总和，一个向上转的原子和一个向下转的原子的总和。
在量子的奇妙世界中，每一种物体都被使用所有不可思议状态的总和来描述。
实际运用D-Wave 量子计算机-首台商用量子计算机在2007年，加拿大计算机公司D-Wave展示了全球首台量子计算机“Orion（猎户座）”，它利用了量子退火效应来实现量子计算。
该公司此后在2022年推出具有128个量子位的D-Wave One型量子计算机并在2022年宣称NASA与谷歌公司共同预定了一台具有512个量子位的D-Wave Two量子计算机。
NSA加密破解计划2022年1月3日，美国国家安全局（NSA）正在研发一款用于破解加密技术的量子计算机，希望破解几乎所有类型的加密技术。
投入巨资 投入4.8亿进行“渗透硬目标”首台编程通用量子计算机2009年11月15日，世界首台可编程的通用量子计算机正式在美国诞生。
不过根据初步的测试程序显示，该计算机还存在部分难题需要进一步解决和改善。
科学家们认为，可编程量子计算机距离实际应用已为期不远。
单原子量子信息存储首次实现2022年5月，德国马克斯普朗克量子光学研究所的科学家格哈德·瑞普领导的科研小组，首次成功地实现了用单原子存储量子信息——将单个光子的量子状态写入一个铷原子中，经过180微秒后将其读出。
最新突破有望助力科学家设计出功能强大的量子计算机，并让其远距离联网构建“量子网络”。
首次实现线性方程组量子算法2022年6月8日，由中国科学技术大学潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队的陆朝阳、刘乃乐研究小组，在国际上首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验。
该研究成果发表在6月7日出版的《物理评论快报》上。
迄今为止，世界上还没有真正意义上的量子计算机。
但是，世界各地的许多实验室正在以巨大的热情追寻着这个梦想。
如何实现量子计算，方案并不少，问题是在实验上实现对微观量子态的操纵确实太困难了。
已经提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束缚离子、电子或核自旋共振、量子点操纵、超导量子干涉等。

五、计算机中的比特的大小和颜色

数据传输是以大多是以“位”（bit，又名“比特”）为单位，一个位就代表一个0或1（即二进制），每8个位（bit，简写为b）组成一个字节（Byte，简写为B），是最小一级的信息单位。

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