中国量子计算机信息技术入门

不是科幻。它已在国家超算中心、金融风控、新药筛选三处悄然落地。
——2024年12月中科院内部报告

量子计算到底算的是啥？

经典计算机用0和1；量子位（量子比特）却能同时呈现0和1的叠加。更妙的是，多个量子比特之间还能“心有灵犀”地纠缠。叠加+纠缠=指数级并行。

一句话：传统电脑用“单车道”，量子计算开出“八层高架”。

有人问：“那是不是电脑秒变光速？”答：不是立刻，而是在解决某些特定问题时快很多，例如大整数分解、寻找分子更低能态。

国产量子机“祖冲之三号”长什么样？

“科技工作者若只写论文，不做芯片，等于空谈。”——杨振宁《晨曦集》

“祖冲之三号”基于超导电路，需要-273.05℃的稀释制冷机支撑。实验室实拍：三层楼高的金属外壳、比图书馆还安静的低温腔、工程师24h值班。亮点：

• 105量子比特（2024年5月公布）
• 保真度≈99.7%
• 国产芯片良率已达86%，不再依赖荷兰光刻机

小白如何体验量子编程？

无需超导冰箱。华为“MindQuantum”与百度“量易简”都提供在线模拟器：

1. 浏览器登录，手机号注册
2. 拖拽门电路或写3行QA *** 代码
3. 15秒后收到云端的运行结果

我亲测写了一个4量子位的Deutsch算法，模拟器耗时0.3秒，本地笔记本得跑90秒。结论：先云端，再本地，省下电费。

自建线路模板

OPENQA ***  2.0;
include "qelib1.inc";
qreg q[4];
creg c[4];
h q[0];
cx q[0],q[1];
measure q[0]->c[0];

量子信息技术的三大落地场景

1. 金融：分钟级风险定价

中信证券2024年7月试点，把原来6小时债券组合风险运算降至12分钟。

2. 医药：缩短临床前筛选周期

华大与中科院联合使用量子近似优化算法（QAOA），把抗生素先导化合物候选从3000缩减到45，减少实验小鼠800只。

3. 通信：京沪量子干线商用

亮点：密钥生成率20 kbps，窃听即坍缩，已覆盖合肥、济南、北京三大节点。

国家路线图：2025-2035年三阶段

常见误区大扫盲

误区1：“量子计算马上就要替代手机芯片”。
答：手机注重实时性与低功耗，量子计算更擅长解决难啃的数学题，两者互补而非取代。

误区2：“任何程序放到量子CPU都快”。
答：只有结构化问题才能映射到量子门电路。日常视频剪辑仍需传统并行计算。

给新手的三条行动清单

1. 关注“本源量子”B站官号，每周直播10分钟实战
2. 下载《量子计算及Python入门》（Open-Source电子书），读完前两章仅需2小时
3. 加入量子开源社区微信群，搜索“量子客”小程序即可

量子计算安全吗？

Shor算法能在理论上打碎RSA，但前提是需要百万级量子比特。潘建伟团队在2024年发表的《Nature》文章指出，目前更高记录仅破译了48位RSA，距离2048位还有3个数量级。换句话说，现在所有网银仍然安全，但银行已启动“抗量子密码”测试，2025年TLS协议将新增Kyber、Dilithium签名。

“世上只有一种真正的英雄主义，那就是认清了量子退相干的真相后，依然热爱超导。”——致敬《芯片战争》中的无名工程师

我的个人观察：2024年12月，“九章四号”光量子线路已公布，在特定高斯玻色取样问题上实现10^24倍经典加速，这再一次提醒我们，通用与专用路线并行，才是中国量子计算机信息技术不被卡脖子的根本底气。