量子计算及商业应用方向研究报告（24页）

行业报告下载 2019年06月25日 06:51 管理员

现在科技均以控制粒子能量大小为基础。每一轮明显的技术进步，都潜移默化的解决了上一个时代的若干难题。而这些难题在下一个时代的眼中，似乎是天经地义，习以为常的事情。所以今天当我们梳理电子科技时，很少会从工作原理的视角出发，仿佛计算机才是一切的原点。但是在量子物理的视角下，计算的原理才是原点。截止目前，人类电子科技的一切都是基于“0和1”的二进制的运算，然而机器实现解读0和1的原理，是利用了能量的大小。极简化的去讲，一个信号累计了大量的电子，它所聚集的能量就多，这代表1；而一个信号累计少量电子，它的能量就少，这代表0。人类利用信号携带能量的高低，实现了机器的运算，建立了今天宏伟的互联网科技世界。然而到了量子计算时代，信息识别不再基于能量的大小，而取决于粒子的状态。如前文所述，目前人类尚无法理解在粒子这个层面的微观世界遵循何种物理法则，所以我们只能通过已知的实验结果，去推算粒子在不同状态下的概率。并利用工程手段，创造粒子变成某种状态下的环境。进而实现用状态代表不同的含义，完成运算。

宇宙可以完美解决低温问题。目前来看，困扰量子计算核心的控制问题，主要受制于对低温环境的追求。从现有量子计算机的成品上看，占据量子计算机绝大部分的器件，均属于冷却系统。所以未来除非人类在物理学领域得到新的突破，可以进一步用能量控制能量以保证粒子的状态顺利切换。否则将微粒“冻结”依旧会是实现量子计算的最主要工程难题。可喜的是，航天领域的发展，给量子计算工程问题，提供了可行的道路。

介于普通卫星和空间站之间的天基量子计算机。一如前文所述，目前量子计算机体积大，重量大的主要原因是冷却系统，但是如果在宇宙中，这庞大的体积和重量就都可以减轻。国际空间站的建造成本大概在100亿美元左右，但除了基础的维护和辐射屏蔽体系外，天基量子计算机根本不需要空间站那庞大的体系，所以预计天基量子计算机的宇航成本在10亿美元左右。