什么是量子计算？ 量子计算的算力指数级超越电子计算

量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。对照于传统的通用计算机，其理论模型是通用图灵机;通用的量子计算机，其理论模型是用量子力学规律重新诠释的通用图灵机。从可计算的问题来看，量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题，但是从计算的效率上，由于量子力学叠加性的存在，某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机。

量子力学态叠加原理使得量子信息单元的状态可以处于多种可能性的叠加状态，从而导致量子信息处理从效率上相比于经典信息处理具有更大潜力。普通计算机中的2位寄存器在某一时间仅能存储4个二进制数(00、01、10、11)中的一个，而量子计算机中的2位量子位(qubit)寄存器可同时存储这四种状态的叠加状态。随着量子比特数目的增加，对于n个量子比特而言，量子信息可以处于2种可能状态的叠加，配合量子力学演化的并行性，可以展现比传统计算机更快的处理速度。

三体问题是天体力学中的基本力学模型。以人类目前的研究进展，它还不能不能被精确求解，即无法预测所有三体问题的数学情景，只有几种特殊情况已研究。但在近日，这一问题的研究得到了很大一步的进展。

据CNMO了解，中国科学技术大学教授潘建伟、赵博等，利用相干合成方法在国际上首次制备了高相空间密度的超冷三原子分子系综。

科研人员在基态双原子分子和原子Feshbach共振附近利用磁缔合技术从简并的钠钾分子-钾原子混合气中制备了超冷三原子分子系综，向基于超冷分子的超冷量子化学和量子模拟研究迈出了重要一步。

据悉，科研团队从量子简并的钠钾分子和钾原子混合气出发，在钠钾分子和钾原子的Feshbach共振附近，通过缓慢地扫描磁场，将钠钾分子–钾原子散射态绝热地转移到三原子分子束缚态，从而利用磁缔合技术相干地制备了高相空间密度的超冷三原子分子系综。

量子世界的特性，如叠加性、量子纠缠等，是量子计算机优越性能的物理根源。量子计算不仅具有加速运算的功能，而且可以将某些在电子计算机上难解的问题变换为可解的问题。

当前量子计算机正处在“专用机”阶段。尽管如此，将量子专用机与电子超级计算机相结合，采用量子—经典混合算法，依然可以大大提升运算速度，起到量子赋能的效果。这也正是相当长一段时间内，量子计算机走向实用的主流做法。

量子计算正逐步应用到网络信息安全、大数据和人工智能、化学生物制药、金融工程、智能制造等领域，将在国防建设和国民经济发展中发挥巨大作用。

近年来，随着量子信息学的发展，“量子”成为人们津津乐道的话题，甚至被披上神秘的面纱。只有客观认识量子世界，才能科学地将对量子世界的认知应用到人类生活中。

客观地说，量子信息技术时代尚未到来。决定其到来时间的关键要素之一，是量子计算。只有当通用量子计算机得到广泛应用时，我们才能说人类社会已经进入量子信息技术时代。

量子计算和量子模拟具有强大的并行计算和模拟能力，不仅能够解决经典计算机无法处理的计算难题，还能有效揭示复杂物理系统的规律，从而为新能源开发、新材料设计等提供指导。利用高度可控的超冷量子气体来模拟复杂的难于计算的物理系统，可以对复杂系统进行精确的全方位研究，因而在化学反应和新型材料设计中具有广泛的应用前景。

超冷分子将为实现量子计算打开新思路，并为量子模拟提供理想平台。但由于分子内部的振动转动能级复杂，通过直接冷却的方法来制备超冷分子非常困难。超冷原子技术的发展为制备超冷分子提供了一条新途径。人们可以绕开直接冷却分子的困难，从超冷原子气中利用激光、电磁场等来合成分子。从原子和双原子分子的混合气中合成三原子分子，是合成分子领域的重要研究方向。

中国科学技术大学研究小组在2019年首次观测到超低温下原子和双原子分子的Feshbach共振。在Feshbach共振附近，三原子分子束缚态的能量和散射态的能量趋于一致，同时散射态和束缚态之间的耦合被大幅度地共振增强。原子分子Feshbach共振的成功观测，为合成三原子分子提供了新机遇。

报告全称为《Global Quantum Computing Market 2021-2031 by Component, Technology, Deployment, Application, Industry Vertical, and Region: Trend Forecast and Growth Opportunity》，共计 187 页，85 张表格以及 99 个图表，对全球量子计算市场及其所有细分市场的全面研究和细致的分类。

深度分析和评估来自于优质的一级和二级信息来源，以及来自整个价值链的行业专业人士。该报告基于 2019-2021 年的研究，并以 2021 年为基准年，提供从 2022 年到 2031 年的预测。

报告中指出由于安全通信和数字化的需求、先进应用的出现和一些行业对量子计算机的早期采用，对量子计算技术的投资增加，以及主要供应商之间众多战略伙伴关系和合作的崛起，全球量子计算市场到 2031 年将达到 95.631 亿美元，在 2021-2031 年期间每年增长 28.6%。