材料一

进入信息时代，人类活动带来海量数据，而传统计算受物理条件限制，正日益逼近算力极限。未来，在挖掘大数据潜在价值的过程中，量子计算必将扮演重要角色。量子计算基于量子比特，利用量子叠加等特性进行信息处理，能实现并行计算，其计算速度随着量子比特数量的增加呈指数级增长。与传统计算相比，量子计算在密码破译、材料设计、药物分析等大规模数据处理的应用上，有更快的处理速度和更强的处理能力。

传统计算输出的是一个精确结果，而量子计算输出的是概率。人工智能也是通过数据归类产出概率结果，因此量子计算更适合人工智能的应用，比如在完成某些需要挑选出最优化解决方案的任务时，量子计算具有传统计算无可比拟的优势。近年来蓬勃发展的人工智能已然成为推动经济社会发展的新引擎，量子计算与人工智能结合所产生的效应及影响，可能会远远超出人们的想象。

目前，全球量子计算物理实现的路线主要有超导量子、光量子等。超导量子计算与现有集成电路技术有很高的兼容性，最有可能实现大规模集成。不过其核心单元中的电子容易穿透绝缘体，从而导致计算错误。光量子计算信息存储量大，能耗相对较小。其劣势在于硬件体量过于庞大，量子比特之间逻辑操作困难。

量子计算物理实现的诸多路线各有优劣，至今没有任何一条路线能够完全满足量子计算实用化要求。未来量子计算机可能混合多种路线，比如利用光量子做量子存储，超导量子做运算。也有观点认为，根据开发的难度，可以先期研制专用量子计算机，解决一些具体问题，再去开发更加复杂的通用量子计算机。这些设想理论上可行，但都有各自的难题需要解决。

近年来，我国在量子计算领域取得了令人瞩目的成就，但量子计算机研制的门槛极高，一般的创业公司或研究团队很难进入。专家预计，十年或许是我国量子计算实现商用的最短时间，而从国家层面整合研究力量和资源，开展协同攻关，尽早确定适合我国量子计算发展的技术路线，将加速这一天的到来。

（取材于张辉、陈根等的相关文章）

材料二

量子计算物理实现的首个里程碑，学术上称为“量子计算优越性”，指的是作为新生事物的量子计算机，在某个问题上的计算速度超过最强的传统计算机。2019年，美国谷歌公司推出53个超导量子的原型机“悬铃木”，其“随机线路取样”的计算速度远超当时世界最快的超级计算机，率先实现了“量子计算优越性”。

我国量子计算在多条路线上分别开展研究。由中科院院士潘建伟领衔的研究团队在光量子领域一直处于国际领先地位。2017年，该团队构建了世界首台操控10个光量子的原型机。2019年，团队进一步实现了20个光量子的“高斯玻色取样”计算，逼近了“量子计算优越性”。2020年，团队成功构建了76个光量子的原型机“九章”，“高斯玻色取样”的计算速度比世界最快的超级计算机快一百万亿倍。2021年，团队通过一系列创新，构建了113个光量子的原型机“九章二号”，“高斯玻色取样”的计算速度又有巨幅提升，并实现了相位可编程功能。

截至目前，国内外科研机构开发的量子计算原型机纷纷亮相，但都只能进行一些实验性的演算，离商业应用还很远。还有几项关键技术难题，有待科研人员攻克。其中高昂的成本，是量子计算商用的一大“拦路虎”。量子计算需要处于极低温环境，“悬铃木”要全程在-273℃的环境下运行，“九章”的光子探测部分也需-269℃的低温。这是因为量子叠加态很脆弱，温度一高容易产生“量子噪声”，将影响计算准确度。为此，量子计算需要配置多台价格昂贵的专业“冰箱”。

鉴于目前的技术条件，让更多的企业通过量子云计算服务，共享稀缺资源，探索适合的行业应用，是较为可行的推动量子计算商用的路径。这也是谷歌等公司纷纷开始布局量子云计算服务的原因。我国量子计算研究走在了世界的前列，在各方协同努力下，也一定能早日实现商业应用。

（取材于许琦敏、孙鹏飞等的相关文章）