别浮夸了，量子计算机目前无法大规模商用，无法“超车”

引言：

近年来，量子计算机被誉为“下一代计算机”，因其特有的量子叠加和纠缠技术，使其在处理特定问题方面具有无可比拟的优势。然而，在商业应用方面，它还有很长的路要走。本文将从芯片领域的角度出发，分析量子计算机的限制和应用前景，为芯片领域的发展提出建议。

弯道超车还是换道超车

近年来，受制于美国的芯片禁令，很多网友认为我们应该换道超车或者弯道超车才能取得突破。毕竟在硅基芯片领域，我们目前确实很难追上或者超越美国，因为其拥有相对完整的EDA/IP、半导体设备和半导体材料等等，我们相比之下落后很多年，短时间内是追不上的。

量子计算机的发展前景

量子计算机对于传统计算机而言，的确是颠覆性的。九章量子计算机在200秒内成功完成了高斯玻色子采样，最多检测到76个光子，而如果用我国最强超算神威太湖之光来计算，需要25亿年的时间，这差异是不可想象的。然而当前的量子计算机还不能大规模商用，制约因素主要有以下几个方面：

1、温度限制

全球各地的量子计算机都只能在约0.1开尔文（-273.05℃）的极寒温度下工作，也只有在这样的温度下，才会具有超导量子的特性。然而实现这种低温又是超导量子的特性，不在低温下就发挥不出来，而达到这样的温度需要数百万美元的制冷。随着量子计算机的运算能力越强，需要的制冷设备就越多，要求也就越高。

2、技术限制

虽然量子计算机在特定领域内有着无可比拟的优势，但它对硬件技术的依赖度极高，要实现其量子纠缠等技术特性，需要一系列高端材料和设备的支持。其中，超导电子学和纳米加工技术是量子计算机实现所必须的，其发展趋势与成熟程度都会对量子计算机的应用产生严重影响。

3、应用限制

目前量子计算机应用场景非常有限，主要在化学、金融、优化等领域。随着量子计算技术的不断发展，应用场景会逐渐拓展，但对于一些传统的数据中心应用和人工智能应用，它们并不太适用。同时，量子计算机对于某些领域问题的解决速度虽然非常迅速，但对于其他问题则会显得非常低效，这也限制了它的应用场景。

量子计算机的限制

全球各地开发的量子计算机，都只能在约0.1开尔文（-273.05℃）的极寒温度下工作，也只有在这样的温度下，才会具有超导量子的特性，而一旦将它们插入传统的电子电路，它们就会立即过热，这意味着你在将它应用于任何实际的东西之前，必须先使其变得极度寒冷。同时，由于制造、调试难度大等原因，目前实际运行中的量子计算机，运算规模一般也比较小，通常不超过100个量子比特，而且纯度也比较低。

建议

在面对量子计算机时，我们不妨从以下几个方面入手：

1、强化广泛的基础设施

尽管我们目前离量子计算机的普及还有很长的路要走，但我们应该将技术预见性与战略长远性相结合，通过国家层面加大基础研究投入，以及鼓励企业增加研发投资，来弥补我国在芯片领域受制于美国的劣势。

2、多重技术并举

在技术方面，我们应该把握好当前硅基芯片细分市场的机遇，好好琢磨如何更好地发挥应用领域优势，包括计算加速、优化、量子模拟、化学与生物计算等领域的技术应用；还可以考虑采取多重技术并举的策略，比如在硅基芯片研发的同时，积极探索其他替代技术，比如新界面材料、钙钛矿芯片、相变存储芯片等等。

3、加强创新型人才培养

在人才方面，我们应该注重培养具有创造力的高素质人才，努力培养一批具有前瞻性、创造性和实践性的科学家和工程师，让他们顺应时代发展，开展具有世界级水平的科学研究和工程创新。

结论：

量子计算机虽然有着无可比拟的优势，但由于种种各方面因素的限制，它仍不能大规模商用。因此，在芯片领域的发展，我们应该注重强化广泛的基础设施、多重技术并举以及加强创新型人才的培养，好好打好硅基芯片的基础功课，为未来的发展奠定更加稳固的基础。