技術突破：製造出穩定的量子比特。比特是傳統計算機中的信息單位，而量子比特是量子計算機的信息單位。

重要意義：在運行人工智慧程序以及處理複雜的模擬和規劃問題時，量子計算機的速度可能是傳統計算機的指數倍，而量子計算機甚至能製造出無法破解的密碼。

主要公司：

- 荷蘭量子技術研究所QuTech

- 英特爾 - 谷歌

- 微軟 - IBM

成熟期：4~5年

科學家們正在將以前的理論設計變成現實。量子計算機雖然每年都是「十大突破性技術」的奪標大熱門，但每年我們都得出同樣的結論：仍然無法實用。

的確，量子比特和量子計算機多年來很大程度上都是在紙上談兵，存在於論文中，或者在確定其可行的脆弱的實驗中。

儘管加拿大公司D-Wave系統幾年前就開始出售其所謂的量子計算機，他們的量子計算機使用一種名為「量子退火（quantumannealing）」的專有技術。但懷疑人士指出，這一方法只適合應用於非常有限的計算，而且與傳統計算機相比，可能並沒有速度上的優勢。

但今年，科學家們正在將以前的理論設計變成現實。

而且，今年的新氣象還包括：來自谷歌、IBM、英特爾、微軟等公司的資金正源源不斷地流入，為建造一台能工作的量子計算機所需要的各種技術，包括微電子學、複雜電路以及控制軟體等的研發，提供了強大的資金支持！

在應用層面，量子計算機尤其適合對海量的數據進行分解，這讓它很容易破解大多數現有的密碼技術，並且可能設計出無法被破解的密碼。此外，量子計算機還適合用於解決複雜的最優化問題，並執行機器學習算法。

而且，可能還有很多應用我們目前沒有想到。不過，很快我們就會知道能利用量子計算機做什麼了。

迄今為止，科學家們已經研製出了能完全編程的5個量子比特的計算機，以及包括10到20個量子比特的測試系統。來自谷歌的研究團隊表示，他們正在衝擊建造49個量子比特的系統，希望在一年內製造出來。

研製出近50個量子比特的量子計算機這一目標並非科學家們隨心所欲制定的，因為約50個量子比特是一個極為關鍵的門檻。研究者預計，在50個 量子比特級別，量子計算機就能達到「量子霸權」（quantum supremacy）。

所謂「量子霸權」是加州理工學院物理學家John Preskill發明的名詞，通俗的解讀就是：超級計算機系統目前能完成5到20個量子比特的量子計算機所做的事情，但達到約50個量子比特之後，量子計算機的能力將一騎絕塵，超級計算機只能望「量子」興嘆。

而且，從現在起2-5年內，這樣的系統很有可能開始出售。最終，科學家們有望研製出擁有10萬個量子比特的系統。這些系統會製造出精確的分子模型，從而顛覆材料、化學和製藥產業，讓科學家們研製出各種新材料和新藥。

更大膽的預測是，十年之內，科學家們或許就會研製出擁有100萬個量子比特的量子計算系統！

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