科技部973项目量子通信与量子信息技术首席科学家郭光灿院士最近表示，中国量子计算机的发展明显落后于美国，很少有人做软件和材料。在十三五重大研究计划中，量子计算机应共同发展三驾马车，硬件、软件和材料应布局。
在谈到什么时候可以制造实用的量子计算机时，郭光灿表示，中欧估计需要15年时间，美国认为会更快，美国目前的发展确实会更快。虽然落后，毕竟量子计算机还没有成功开发，但我们仍然有机会，但时间越来越紧迫。
郭光灿院士是在“纪念HPC@CAS20上述报告在周年学术研讨会上发表。29日，中国科普博览会编辑整理了报告的主要内容，并由郭光灿院士审阅。观察者转载全文如下：
物理学家和量子计算机的诞生，危言耸听
量子计算机的诞生与著名的摩尔定律和危言耸听的物理学家有关。
众所周知，摩尔定律的技术基础是不断提高电子芯片的集成度（单位芯片的晶体管数）。随着集成度的不断提高，我们的手机和电脑可以不断更新。
图 1 摩尔定律
20世纪80年代，摩尔定律恰当地反映了信息技术产业的发展。然而，危言耸听的物理学家提出了一个风景的问题：
摩尔定律结束了吗？
之所以提出这个问题，是因为摩尔定律的技术基础自然受到两大物理限制。
一是能耗巨大，芯片有烧坏的危险。
芯片加热主要是由于计算机门操作，不可逆门操作会失去比特。物理学家计算出，每个比特产生的热量损失，操作速度越快，单位时间产生的热量越多，计算机温度必须迅速上升，必须消耗大量的能量来散热，否则芯片将被烧毁。
第二，为了提高集成度，晶体管越来越小。当它足够小，只有一个电子时，量子效应就会出现。电子产品将不再受欧姆定律的管辖。由于其隧道效应，无法通过的障碍也将通过，因此量子效应将阻碍信息技术按摩尔定律继续发展。
这两个限制是物理学家预测摩尔定律会结束的原因。
[隧道效应：由微粒波动性决定的量子效应，也称为势垒贯穿。本质上是量子跳跃，粒子迅速穿过势垒。当动能低于势垒高度时，根据经典力学，粒子不能穿过势垒；对于微粒，量子力学证明它仍有一定的概率穿过势垒，这就是所谓的隧道效应。
尽管这一预测在当时没有影响，但危言耸听的物理学家并没有放弃，继续研究，提出了第二个问题：
如果摩尔定律结束，后摩尔时代提高运算速度的途径是什么？
这就导致了量子计算概念的诞生。
量子计算遵循的薛定谔方程是可逆的，没有不可逆的操作，所以能耗很小；量子效应是提高量子计算并行运行能力的物理基础。
A的砷，B的蜂蜜。它是电子计算机的障碍量子效应，但它已经成为量子计算机的资源。
量子计算的概念最早是由美国物理学家费曼于1982年提出的。1985年，英国物理学家提出了量子图灵机的概念，许多物理学家将量子图灵机等同于量子电子线模型，并开始付诸实践。
然而，这些概念并没有动摇摩尔定律在信息技术领域的地位，因为摩尔定律仍然支持电子计算机运行速度的快速提高。
直到今年，美国政府才宣布摩尔定律已经结束。微电子未来的发展方向是低能耗和特殊性，而不是追求速度。
从这个例子中，人们再次看到基础研究在当时可能没有实际价值，但在未来将发挥巨大作用。
虽然量子计算机很好，但很难开发
与电子计算机一样，量子计算机的功能是计算具体的数学问题。
图 2 量子计算机工作原理
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