圖12、第一臺量子計算機D- 圖20：計算機行業(yè)歷史 圖21：計算機行業(yè)歷史 典計算機處理輸入信息的是處理器上的一個個晶體管。比如：要計算1+1和CPU中晶體管的數(shù)量無法實現(xiàn)每兩年翻一番的2020210個原子，電子的行為將不圖2、現(xiàn) 量子并行計算的基礎(chǔ)在于，一個單元能夠同時記錄0和1兩個數(shù)字，性能更（bit，中的任意一個（二進制的兩個數(shù)字01兩種0，1代表高電壓信號。在經(jīng)典世界中，我們只能同時擁有一個狀態(tài)。比如，如果我們了001，我們就不能同時010，這是因為兩個信bit，以一定組合的形式，同時0和1。1045度振動就對應(yīng)01 特可以同時、、、 N位量子寄存器為N個量子比特的有序集合，那么他的疊加態(tài)就有2^N個的基本態(tài)，合在一起，所以器可以同時保存8個數(shù)字。傳 總量 數(shù)字的數(shù)目1234(0or(0or1)(0or(0or1)(0or1)(0or111同時(0and 總……or1)(0or1)(0or11(0and1)(0and(0and1)(0and1)(0and(0and1)(0and1)(0 1)(0and or1)(0or1)...(0or1)(0and1)(0and1)...(0and一個數(shù)字都是單獨的，而且是逐個運算。所以對于4個數(shù)字進行同一個操作時，要消耗4單位時間。而量子計算中，一個2個量子比特的器可以同時4個數(shù)字，現(xiàn)了對器中的數(shù)字并行運算，這被稱為量子并行計算。可以看到，當量子比特數(shù)量1000 量子計算另一優(yōu)勢是其具有極低的能耗。在經(jīng)典計算中，處理器對輸入兩串數(shù)據(jù)的計算能力的提升而變化。但不足之處在于，用于維持低溫環(huán)境（約為零下273.14攝Shor算法，它可以有效地對大數(shù)進行因數(shù)分解。相應(yīng)的經(jīng)典算法要消耗的時間隨輸入數(shù)據(jù)長度呈現(xiàn)指數(shù)型增長，而Shor量子算法要消耗的時間對輸入數(shù)據(jù)長的在于數(shù)據(jù)方面，比如網(wǎng)上銀行數(shù)據(jù)、金融信息服務(wù)與、量子識這就是旋進或者進動。而不同的自旋方向就分別代表了0和1的量子態(tài)。目前液態(tài)核磁量子電腦主要是采用質(zhì)子(氫核)、碳13核、氟19核等，主要考量是這些核子能夠保持量子相干態(tài)較長時間，便于保持量子比特內(nèi)的信息。它的優(yōu)點在于盡可能保證了量子態(tài)和環(huán)境的較好。目前較成系統(tǒng)可達到7個量子比特。D-Wave和IBM。D-Wave512IBM4本電信公司(NTT)宣稱，已經(jīng)開發(fā)出了一種完全可重新編程的量子光處理，能具有六個波導(dǎo)管用于通用線性光學(xué)轉(zhuǎn)換，和15個集成儀，該設(shè)備用于在一個光子1981年，費曼（Feynman）量子計算將極大優(yōu)于經(jīng)典計算。他對量子力學(xué)體技術(shù)RSA算法是基于大數(shù)因子分解而實現(xiàn)的。彼得?肖爾（PeterShor）構(gòu)造了大數(shù)的因子分解的量子算法，首次證明了利用量子計算可以在有效時間內(nèi)RSA這種公開1998年，科學(xué)家運用液態(tài)核磁（NMR，首次物理上實現(xiàn)了量子計算。這個2007年，D-waveSystems實現(xiàn)了歷史上第一臺量子計算機。宣布研制成功16式發(fā)布了全球第一款型量子計算機“D-WaveOne”，實現(xiàn)了128位量子比特。它不 （quantumannealingmachine，在圖像搜索方面確實具有優(yōu)勢。和NASA花1000D-waveQuantumAILab。2013年它研制出的產(chǎn)品量子計算的相關(guān)研發(fā)。截止到2014年，該公司的累計融資總額達到1.6億。圖12、第一臺量子計算機D-相關(guān)的硬件設(shè)計能力只能達到4量子比特（IBM）或者9量子比特（。1000位。但劣勢是其只能用于某一特定用途，屬于非通用型量子計算機；而且價格昂、嘗試設(shè)計組建自己的量子計算D-waveTwoQuantumAILab 域和人工智能領(lǐng)域的非通用型量子計算機。用于不斷優(yōu)化現(xiàn)有等業(yè)務(wù)。微軟也開啟了自己的量子計算項目，用于制造通用型量子計算機。他們于20042015年11月，微軟在著名開源軟件社區(qū) 上公開了其量子計算模擬器LIQUi|>近期，IBM宣布目前已經(jīng)可以開發(fā)實用的量子計算機。IBM研究人員完成了四量子位2015年5月，IBM宣布通過云計算的服務(wù)形式，將一臺5個量子比特的量子計算機開 首個量子計算，而阿里巴巴也成了繼谷歌、微軟及IBM后的首個涉足量子計投資重心都集中于硬件層次，在這個階段誕生了In、AMD等一系列大公司。隨著中了Apple、等公司。到現(xiàn)階段，隨著云平臺的業(yè)務(wù)拓展與計算能力的加強， 公司完全無法涉足其中。而在量子計算領(lǐng)域，目前的計算的技術(shù)方案只是趨于成熟，的良好時機。目前除了D-Wave和RigettiComputing這兩家地區(qū)的涉該領(lǐng)域，還有、微軟、IBM和 GPUCPU進行大規(guī)模并行計算，以縮短其計算機的市場格局。在經(jīng)典計算機消費市場中，通用型計算機（PC機等）占據(jù)了主要心等）占據(jù)了大部分商業(yè)應(yīng)用的細分市場（toB市場，包括銀行的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等者趨近無解的問題（需要消耗幾百年甚至上千萬年的時間量子計算機預(yù)計最先在超級計算中心發(fā)力。迄今為止，D-wave是目前唯一的一家商業(yè)化的量子計算機提供商。它的產(chǎn)品者包括谷歌（互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商、洛克希德馬丁公司（航空航天制造商）和國家航空航天局，以及D-wave的投資方亞馬遜（網(wǎng)絡(luò)電子商務(wù)公司及云服務(wù)提供商）的杰夫〃貝佐斯和中情局的高科技部門In-Q-。這些公司對于量子計算機的需求主要是用于提升超級計算中心的能力，完成491億元，201659020%的增長。2015年我國服務(wù)器市場規(guī)模達到550億美金，企業(yè)級規(guī)模約320億美金。我們預(yù)計全球服務(wù)

N個未分類的客戶中尋找出某個特 本中找出某個指定號碼，經(jīng)典方法是一個個找，平均要找50萬次，才能以一般的可能性找到所要。Grover的量子算法是每查詢一次可以同時檢查方根）次后，獲得正確答案的幾率為1／2。但若再多重復(fù)操作幾次之后，找到需要圖18 RSA算法是基于大數(shù)因子分解而實現(xiàn)的。RSA算法的基礎(chǔ)在于假設(shè)了有效時間內(nèi)，我們不能完成對一個已知的整數(shù)的分解。199416008129科學(xué)家彼得?肖爾（PeterShor）構(gòu)造了大數(shù)的因子分解的量子算法，利用量子計算實現(xiàn)高效RSA這種公開秘鑰技術(shù)。它從原理上實現(xiàn)了隨位數(shù)呈多項式增長的運算次使用量子計算機采用Shor算法，可以在幾分之一秒內(nèi)實現(xiàn)1000位數(shù)的因子分解，而3次方的規(guī)模增長。可見Shor量子算法將用的公開密鑰的RSA加密算法。Shor算法展示了因子分解這類問題在量子計算機上可以很有效率的解決，所以一個足夠大的量子計算機就可以RSA。量子信息在我國處于高速發(fā)展階段，其主要應(yīng)用目前集中于量子通信領(lǐng)域。2011年開始量子信息成為我國重點支持科研項目，2014年8月中國與中國有線等簽署“京滬干線”項目任務(wù)書，建立到的量子信息信道。2016年用于自由空間的量子2015年7月30日在成立。將結(jié)合阿里云在經(jīng)典計算算法、架構(gòu)和云計算方面的技術(shù)優(yōu)勢，以及在量子計算和模擬、量子人工智能等方面的優(yōu)勢，摩圖20：計算機行業(yè)歷史 圖21：計算機行業(yè)歷史0Jul/12Jan/13Jul/13Jan/14Jul/14Jan/15Jul/15

0Jul/12Jan/13Jul/13Jan/14Jul/14Jan/15Jul/15

黃斐玉：計算機行業(yè)分析師，航空航天大學(xué)。具有摩托羅拉、聯(lián)想等IT公司產(chǎn)品研發(fā)，技 投資定強烈推薦：公司股價漲幅超基準指數(shù)20%以上 公司股價表現(xiàn)弱于基準指數(shù)5%以上A：B：公司長期競爭力與行業(yè)平均水平一致C： 投資咨詢業(yè)資格。基于合法取得的信息，但本公司對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。所包含的分析基于各種假設(shè)，不同假設(shè)可能導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)重大