苗千：《三联生活周刊》资深主笔，剑桥大学物理学博士

苗千预测，量子计算机有可能在未来某段时间急剧扩张，从而大幅提升计算机的能力。

到那时，具有超强能力的量子计算机可能像人工智能或“云服务”一样，通过几个主要节点，为全世界几十亿用户提供服务。

目前，人们的生活早已无法离开计算机。

人类制造计算机的尝试，可以追溯到19世纪20年代。英国数学家查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)设计出了第一台能够进行数学运算的机器原型----差分机。这种机器由上千个黄铜打造的齿轮构成，利用手摇进行计算。目前工程师正在攻克量子计算机。

研究量子计算机为什么这么难?这和量子计算机拥有超强能力的原因在很大程度上是一致的。量子计算机与传统计算机的本质区别就在于量子计算机使用“量子比特”(qubit)进行工作。

所谓的量子比特具有量子系统的特点，比如“叠加态”———它不一定处于“0”或“1”的确定状态，而是可以同时处于这两种状态；再比如“量子纠缠”———不同量子比特的状态会相互关联，这些性质在理论上都可以让量子计算机具有超强的工作能力。

问题在于，想要让量子比特处于可以进行计算的理想状态，就需要利用极其精妙的技术将其与周围环境隔绝开，再对其进行控制。

要实现这个目标，往往需要在接近绝对零度的条件下对这些极其微小的量子系统进行操作，稍有不慎就会让量子比特失去其特性，与周围环境发生“退相干”，功亏一篑。

但如果参考其他技术领域的发展路径，着眼未来，我们完全有理由对量子计算寄予更大的信心：虽然巴贝奇在19世纪就想要制造一个能够进行计算的机器，虽然他的设计在理论上可行，但终究没能获得成功。

计算机成为改变人类社会的伟大发明，最关键的不是让机器进行计算的想法，而是人类在电子和半导体技术上不断取得的进步。

我们可以发现，某项技术或某个基础理论取得进步的速度通常并不是均匀的，而是会随着某个突破性的进展，或者某个要素被满足而忽然发生根本性的变化。

我个人则一直在期待，随着固态物理学的发展，拓扑绝缘体技术被应用到量子计算中。

从目前的状况来看，人类对计量能力的要求越来越高，研发更快、更先进的计算机芯片已成为最尖端技术的核心目标。

普通人使用智能手机的各种功能离不开计算，那些拥有大语言模型的商业公司对计算能力的要求更是不断攀升——一旦量子计算成为现实，并且出现专门用于量子计算的软件，使它的计算能力可以通用化，那么量子计算几乎可以满足目前人类对计算能力的全部需求。

到那时，具有超强能力的量子计算机未必会像个人计算机一样成为每个人生活的必需品，更可能是像人工智能或“云服务”一样，在全世界有几个主要节点，为几十亿用户提供服务。

还有不可忽视的一点就是能量消耗问题。

随着人工智能的飞速发展，被计算机消耗的电量正在飞速增加。一个大语言模型所消耗的电量就可能相当于一个小城市的耗电量。

这种需求如果不断增加，人类的发电能力和电网很可能都无法承受。量子计算的核心是利用量子系统自身的性质进行计算，对能量的需求并不会太高。如果大语言模型可以应用量子计算能力，那么能量消耗问题自然也就得到了解决。

用于人工智能的大语言模型和量子计算结合在一起会发生什么?

大语言模型是利用电子计算机模拟人类大脑，建造的极其复杂的人工神经网络。一旦将传统计算机改为量子计算机，这样的网络将可能模拟极其复杂的量子系统的活动。

几乎无限的计算能力，配以模仿人类大脑的网络架构，究竟会产生怎样的效果，这更是超出了我的想象能力。

但我相信，这样的未来绝不只限于空想，它有可能实现，更可能再一次改变每一个人的生活。