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美国能源部放豪言:3年内造出量子计算机,这次是真的吗?

你的银行密码、微信加密、个人数据这些在传统计算机面前牢不可破的防线,在量子计算机面前可能用不了几秒就彻底失效。2026年

你的银行密码、微信加密、个人数据这些在传统计算机面前牢不可破的防线,在量子计算机面前可能用不了几秒就彻底失效。

2026年,《科学》杂志报道说,美国能源部正式宣布,打算在3年内建成功能齐全的量子计算机,而且,这是一项已得到国家资金支持、有着明确时间安排的战略目标。那它到底能不能实现?

量子计算机,到底厉害在什么地方

普通计算机依靠0和1来进行计算,一次仅仅能处理一个状态,而量子计算机,借助量子叠加原理,量子比特能够同时既是0又是1,好像同时沿着所有可能的路径去寻找答案一样。

而且再加上量子纠缠,多个量子比特能够立刻一起进行运算,其结果就是,有些传统超算要花一万年才能解决的问题,量子计算机或许几秒钟就能够解决。

这并不只是速度的提高,而是计算方式的根本性改变。

美国能源部下了多高的赌注

美国能源部已经投入了超过6.25亿美元,去资助五大国家量子信息科学研究中心,还联合IBM、谷歌这些顶尖团队一块儿协同攻关。目标明确:在3年之内建成容错级量子计算机,不只是能运行,而是能在百万量子比特规模下稳定、可靠地去做科学级计算任务,这可是到现在为止人类在量子计算领域最具体、最激进的官方承诺。

那最难的关卡是什么

量子计算机最大的敌人,不是算力,而是退相干。量子比特特别敏感,哪怕是极细微的温度变化、震动,甚至宇宙射线,都会让它马上崩溃,然后造成计算结果出错。

现在的量子计算机得在接近绝对零度(-273°C)的环境里运行,工程难度非常高,IBM和谷歌研究了超30年,到现在都还没实现真正意义上的容错运算,部分科学家觉得3年时间太激进了。

造出来了,会有什么变化

要是3年目标真实现了,产生的影响那可是颠覆性的。

-密码安全,现有的银行、军事、互联网加密体系得全部重新构建。

-新药研发,精准模拟分子结构,可以把新药研发周期从10年缩短到1年。

-气候预测,建立超精准的气候模型,让人类头一次真正弄明白极端天气的成因。

AI加速,量子算力和AI结合起来,会让AI进到全新的维度。

要是这台机器投入使用,受影响的是所有人。

3年,既是野心,同时也是压力

这场量子竞赛,已经没有回头路了。美国能源部的3年承诺背后,是中美之间越来越激烈的量子技术较量,中国在量子通信领域已经走在世界前面,九章三号、祖冲之三号一个接着一个出现,美国在量子计算上不敢落后,3年能不能制造出来,2028年自然就会有答案,不过量子计算的时代,从来不是"会不会来"的问题,而是"谁先到"的问题。