材料一
IBM刚刚宣布的重大消息：“已经成功研制出了量子计算机原型机，量子计算机商业化正在加速！”正如著名科幻小说作家刘慈欣，在作品《三体》中抛出的概念，科技永远是呈现爆炸式变革的，以前看起来遥不可及的量子计算机，一下子就逼近了人类的身边。
量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。
量子计算机用来存储资料的对象是量子位元，量子计算的原理则是基于量子的叠加态与纠缠特性。这意味着量子计算机能同时尝试所有可能的解，大幅缩短提取用户所需信息的时间，以远超电子计算机的速度进行复杂的计算。
按照传统算法，当用户需要提取某一个词组信息或者需要解决一个问题时，计算机要先把所有可能性列举出来并验证一遍才能得到正确的信息，而量子计算机能够直接计算并提取出相应信息。这种计算称为量子并行计算，也是量子计算机最重要的优越性。
量子计算的神奇之处在于，它可以做到真正的并行计算与存储。最简单的理解就是假如一台电子计算机一次能计算10个比特位，即十位二进制，而量子计算机能一次计算2的十次方个这样的数！想象一下，你被要求5分钟内在国会图书馆某一本书的某一页上找一个字母“X”，这几乎是不可能的，因为那里有5000万册书。但是如果你处于5000万个平行现实中，每个现实都可以查看不同的书籍，你肯定能在其中某个现实中找到这“X”。在这个假设中，普通计算机就是像疯子一样的那个你，需要5分钟内找遍尽可能多的书。而量子计算机却能将你复制出5000万个，每个只需翻找一本书即可。
此次IBM的成果是一个巨大的跨越，在量子计算实现了“不可能”的里程碑：50量子比特的量子计算机，一步就能进行2的50次方运算，等于1125899906842000，即一千万亿次计算。一台台式机电脑大小的量子计算机，在不久的将来，有可能将达到今天最先进的中国天河一号超级计算机的计算能力。
（取材于《量子计算机，到底有多神奇》等文章）
材料二
在人类已经跨入21世纪之际，信息技术面临着新的挑战。在传统计算机界，“摩尔定律”一直是金科玉律，即计算机芯片的晶体管密度每18个月翻一番，算力增强一倍，这是一种指数增长的规律。但如果在技术上遵循摩尔定律，那么硅片上的集成电路最终将会缩小到一点，那些独立的元件不会比几个原子更大，这就导致了新问题的出现。因为在原子级别支配着电路的行为和性质的物理规律是量子力学，而不是经典物理定律，这引起人们判断：如果摩尔定律终结，在后摩尔时代，提高运算速度的途径显然就只剩量子计算机一途了。
1982年，美国著名物理学家理查德·费曼提出了利用量子效应进行计算的新奇想法，“自然是量子的，所以如果我们想要模拟它，我们就需要一台量子计算机”。20世纪90年代开始，美国就在这方面花大力气研究，在硬件、软件、材料各个方面投入巨大。
就在2016年，IBM推出了5量子位的计算机，而也就是短短一年多的时间，IBM取得了重大进展，通过其官方博客宣布了20量子位的量子计算机的问世，并构建了50量子比特的量子计算机原理样机。50量子位意味着量子计算领域的一个新的里程碑。
谷歌在量子计算领域的投入也已经持续了13年的时间。2019年10月，其研究团队发表论文，表示研制出了一个由54个量子比特组成的处理器“Sycamore”。在执行一项随机数字采样的任务过程中，量子处理器在约200秒的时间内从量子电路中采集了100万个样本，而一台当代最尖端的超级计算机需要约1万年才能完成同样的任务。
（取材于《量子计算机技术获突破 人工智能也将水涨船高》等文章）
材料三
量子计算技术是一种颠覆性技术。未来量子计算机会像经典计算机一样形成庞大的技术产业链，带动包括材料、信息、技术、能源等一大批产业的飞跃式发展。
在量子计算机面前，种种复杂的科学计算，都只是小菜一碟。譬如，现在的天气预报大多是基于探测数据的推测，很难保证准确。但量子计算机可以一次分析所有数据，向我们提供了更好的模型，精准地显示恶劣天气会在何时何地出现。我们可以提前预测飓风等极端天气，从而预留足够的时间拯救生命。再举个例子：要破解现在常用的一个RSA密码系统，用当前最大、最好超级计算机需要花60万年，但用一个有相当储存功能的量子计算机，则只需花上不到3个小时！
量子计算机的突飞猛进，来得正是时候：5G已经成熟并接近运用，人工智能蓬勃发展，而基因科学也来到了临门一脚的关口。如此这般，当量子计算和人工智能及基因科学结合在一起，那么，我们可能会做出连大自然都没有想到的结果。
一个量子计算+人工智能时代，将比我们曾经最激进的想象，来得还要快得多。因为两者将出现正向回馈。因为，人工智能需要超级计算、超大容量的数据存储和超速联接的支撑，才能实现。现在，量子计算机+人工智能，将不断迭代出更高级的量子计算机+人工智能，发展的斜率将一下子陡峭起来。
有了磅礴的算力和人工智能，再加上基因科学，人类就可能对人类体内的“生命软件”重新编程，即重组人体内被称为基因的23000个“小程序”，帮助人类远离疾病和衰老，乃至产生全新的人类。今后，依靠人工智能和基因技术，我们将能重塑体内一切组织和器官的活性，并能够开发出药物，直接锁定一种疾病背后的代谢流程，而不必再采取试探性的治疗手法。我们还可以为病人添加那个缺少的基因，删除不好的基因。靶向药扫荡癌细胞，DNA编程逆转衰老，干细胞被改写，上帝的密码防线逐渐崩溃。
虽然专家们都说，通用量子计算的实现可能至少需要10年甚至更长的时间，但正应了那句话：“所有人都在等待，所有等待都值得。”
（取材于《量子计算机为何优秀》等文章）
