量子计算是基于量子理论原理开发计算机技术的研究领域。数以万计的公共和私人首都正在投资于量子技术。全世界的国家已经意识到量子技术可以成为现有企业的主要颠覆者
经典和量子计算的比较
经典计算在其最终层面上依赖于布尔代数表示的原则。数据必须在任何时间点或我们称为位的独家二进制状态处理。虽然现在每个晶体管或电容器都需要在0或1的时间内切换状态，现在可以在数十亿分之一的时间内进行切换，但对于这些设备可以速度可以切换状态的速度仍然存在一个限制。
随着我们发展到较小，更快的电路，我们开始达到材料的物理限制和应用物理定律的阈值。除此之外，量子世界在量子计算机中接管了许多元素粒子，例如电子或光子，可以用它们的电荷或极化为0和/或1的表示。作为量子位或量子，这些粒子的性质和行为构成了量子计算的基础。经典计算机使用晶体管作为逻辑的物理构建块，而量子计算机可能会在钻石中使用被困的离子，超导环，量子点或空缺[1]。
在经典计算数据中，必须在任何时间点以独家二进制状态处理
量子计算中的挑战
构建可扩展和稳定的量子硬件：量子计算的主要挑战之一是构建可以处理大量量子位的设备，同时保持稳定性和连贯性。
处理量子系统中的噪声和错误：量子系统对噪声和错误高度敏感，这会破坏计算并导致结果不准确。
开发用于量子计算的有效算法：随着量子计算机的功能的扩展，需要使用可以利用量子系统独特属性的新算法。
实施误差纠正和缓解错误方法：错误纠正和缓解错误对于构建有用的量子计算机至关重要，但是用于实现此目的的方法仍处于开发的早期阶段。
设计和实施量子通信和网络：量子通信和网络技术（例如量子密钥分布和量子传送）仍处于开发的早期阶段，并且在可以大规模实施之前，需要克服许多挑战。
解决缺乏熟练专业人员的问题：量子计算领域相对较新，并且缺乏专业人员，其必要技能和知识无法使用量子设备和软件。
解决量子技术与古典技术缺乏集成的问题：将量子技术无缝整合到现有的经典技术，这仍然是一个挑战，这使得很难将量子计算用于实际应用。
开发用于量子计算的强大软件和编程语言：当前有限制的软件和编程语言可用于量子计算，并且它们仍处于开发的早期阶段。
解决缺乏标准化：目前在量子计算领域缺乏标准化，这使得很难比较不同的设备和技术。
解决量子计算的成本效益：构建和操作量子计算机仍然非常昂贵，这是广泛采用量子计算的主要障碍[3]。
量子计算的趋势
量子设备中增加量子计数和相干时间：量子计算机中的量子数（量子位）的数量是其功率的重要指标。随着Qubits数量的增加，设备的计算能力也随之增加。连贯的时间是指在磨碎之前可以维持其量子状态多长时间，并且更长的相干时间可以实现更复杂的计算。
开发新的量子算法和优化技术：随着量子计算机的功能的扩展，新算法和技术的开发也可以利用量子计算的独特属性。这些包括量子机学习，量子误差校正和量子优化算法。
量子启发的古典算法和硬件的出现：研究人员正在研究量子系统的特性，以开发新的经典算法和硬件，这些算法和硬件模仿了量子计算的一些优势。
对工业和政府的量子计算的兴趣和投资日益增加：随着量子计算的潜在应用变得越来越明显，行业和政府对该领域的兴趣和投资日益增加。
量子研究机构和公司之间资源的协作和共享增加：随着量子计算变得越来越重要，量子研究机构和公司之间的协作和资源共享越来越多。
量子机学习和量子人工智能的使用：研究人员正在探索量子计算来开发新的机器学习和人工智能算法，这些算法可以利用量子系统的独特属性。
量子云服务的上升：随着量子计数和相干时间的增加，许多公司现在向用户提供量子云服务，这使他们可以访问量子计算的功能，而无需构建自己的量子计算机。
量子误差校正的进步：要使量子计算机实际上有用，必须具有量子误差校正技术以最大程度地减少计算过程中发生的错误。正在开发许多新技术来实现这一目标。
未来？
在不久的将来，量子计算可能会继续用于特定应用，例如优化，机器学习和密码学。研究人员还致力于开发更稳定和可靠的Qubits，这些量子是量子计算机的基础。随着技术的成熟并变得越来越易于访问，预计它将越来越多地用于金融和医疗保健等行业，在那里它可以用于分析大量数据并做出更准确的预测。
从长远来看，量子计算有可能改变许多行业并改变我们的生活和工作方式。但是，它仍然是一项相对较新的技术，在完全实现之前需要大量的研发[3]。
艾哈迈德·巴纳法（Ahmed Banafa），作者：
使用区块链和AI安全且智能的物联网（IoT）
区块链技术和应用
量子计算
编者注：最初于5月3日发表的文章，后来由作者更新