IBM的量子计算实验室。
几年来，给予阿尔伯特·爱因斯坦heebie-jeebies的相同的量子计算概念可以帮助亚马逊更快地提供你的牙膏。
这是因为IBM公司通过拼写其35个氙原子在1989年令世界感到惊讶，它发起了一个基于奇怪的量子计算科学的业务。对异常微小的物理学的三十五年的研究即将开始为现实世界的客户付出它的第一个红利。
“我们将从今年开始为选定的行业合作伙伴提供量子系统的访问，”Scott Crowder说，他领导了IBM Research的量子计算工作从IBM Systems到IBM Systems产品团队的交接。
很多人正在乘坐量子计算。它提供了基本的突破，可以帮助恢复稳定的计算进步的好日子。为什么今天的智能手表像上世纪的冰箱大小的主机一样强大？根据摩尔定律，它描述了几十年来芯片改进的可靠速度。但一些计算进展已经停滞，这就是为什么一个2017年的笔记本电脑不能做得比2012年的工作快得多。
“摩尔定律是在努力，”克劳德说。但量子计算机将补充传统计算机，而不是取代它们。 “它会做经典电脑不能解决的问题的部分。
利用原子的特殊行为和性质的量子计算机，对于物理学家来说是很难理解的。但量子计算在大学和政府实验室，创业公司如Rigetti和D-Wave，以及微软，英特尔和谷歌的研究武器涌现。
科学仍处于起步阶段，但即使它成熟，你也不应该期望量子力的iPhone。 IBM的量子计算机必须冷却到远离绝对零度的零点几度，温度比外部空间温度低，因此其最内部的铌和铝元件不受外部影响的干扰。冷却单独需要几天。这就是为什么IBM客户将通过互联网接入量子计算机，而不是把它们放在他们的办公桌下，或者把他们插入公司的数据中心。
便宜的肥料，更好的安全
什么样的工作是量子计算机好？早期的努力将找出如何有效和可靠地使用量子计算机 - 踢轮胎，效果。
之后，虽然，应该得到这样的增益：量子化学工作，可以预测分子如新药物如何相互作用;物流项目，以找出在节日购物季节发运包裹的最有效的方式;和依赖于量子物理的新形式的安全性，而不是当今普遍的方法，使用在给定时间内难以解决的数学问题。
一个特定的量子化学实例：工厂需要大量昂贵的能量来制造肥料，但微观细菌以更高效的方式做同样的事情。 “我们不明白这种反应如何发生，”IBM实验量子计算团队经理Jerry Chow说。
量子计算机帮助人们了解在分子水平上发生了什么，而不是在试错法实验中摸索，Chow说。
IBM认为量子计算机还将让投资者更好地了解财务数据和风险。 赢咖4的新兴领域可以在计算机必须做出决策而没有多少信息的情况下得到提升。
量子计算任务的共同线程是对大量可能场景的快速分析。 这个强度，一方面，能够破解今天的加密通过测试一个巨大的可能数字的列表，找到哪些是数学的密钥，将解锁的私人数据。
不要保持你的呼吸，虽然。这种能力仍然“非常遥远，”克劳德说。同时，政府和企业正在开发新的量子化算法。
只是平原奇怪
量子时代将为计算词汇添加一丛新的行话。支持自己的低温隔离器，约瑟夫逊结和脱粘。对于处理数据，来自经典计算的“和”和“或”逻辑门由来自量子计算的Hadamard门和Pauli-X门连接。
在它们的核心，量子计算机以“量子位” - 量子位存储数据。经典计算机通过操纵常规位，小数据单元记录为0或1来工作。相反，单个量子位可以通过称为叠加的量子特性来覆盖0和1。
叠加，结合另一个称为纠缠的量子古怪，意味着多个量子可以被组合在一起，对它们可以存储和处理多少数据具有指数益处。单个量子位可以存储两种状态的信息 - 0和1同时 - 而两个量子位可以存储四个状态，三个可以存储八个状态，四个可以存储十六个等等。
所有重叠的数据存储在相同的量子位中，使得量子计算机能够比常规计算机更快地探索许多可能的解决问题的方法 - 找到哪两个整数在加密中相乘成一个巨大的数字，或者是最快的方式来传送大量包。
但即使那时也有许多实际困难。例如，对于计算问题的答案可以通过在纠缠的量子位中的叠加而存储在许多存储中的1和0的一个特定组合中。但是，从量子位读取数据的行为将所有量子位状态“折叠”成单个1和0的集合，而不一定是保存答案的正确的集合。所以是的，这很复杂。
学习绳索
这将是一个很长的时间，程序员学习绳索的量子计算。这就是为什么IBM，Microsoft和Google提供模拟量子计算机的原因。更加雄心勃勃的是，IBM在2016年开放了一个名为Quantum Experience的网站，让外人与一个真正的5位量子计算机面条。
一台笔记本电脑不能模拟超过30个量子位，克劳德说。在接下来的几年里，IBM Q量子计算机将移动到50个量子位 - 每个都是一个铌原子的贴片，与其专业铝布线的同伴挂钩。
真正的商业突破是公司可以将量子计算构建到其运营中。这将需要大约一千个量子位，克劳德说。另一个大的阈值可以到达大约一百万个量子位，足以克服错误损害计算的问题。这些错误是量子计算比经典计算更多的问题。
“容错在量子系统中很难，你需要很多量子位，”Crowder说。 “这可能是至少十多年了。
所以也许你的牙膏会更快到达。但不是很快。
