江逸楠

（社会安全风险感知与防控大数据应用国家工程实验室，中国电子科技集团公司电子科学研究院，北京100041）

1 引 言

量子计算概念诞生于20 世纪80年代早期，物理学家费曼提出了使用不同于传统计算机的架构与模式来设计实现量子计算机的设想，并使用量子算法对量子位进行操作；20 世纪90年代，第一个量子算法被提出；随后，更具使用价值的量子算法（如量子搜索算法等）接连问世［1］。这些量子算法的不断成熟显示出量子计算机具有超越传统计算机的强大功效，立即引起学术界和西方国家国防安全部门的重视与投入，极大推动了量子计算的研发进程。此后，量子计算的相关研究也成为学术界和工业界持续关注的前沿研究领域。

传统计算机以晶体管作为基本单元，这些晶体管通过保持或释放电荷来表示1 或0；通过将这些晶体管连接在一起形成更复杂的结构，可以表示数据或者通过逻辑门（例如AND 和NOR 等）对数据进行转换和组合。量子计算机则以量子位作为基本单元，代表一个比0 或1 复杂得多的数学空间。通过在更复杂的数学空间中表示一个值，这些量子位及相关操作可以执行以前因算力不足而无法完成的任务［2］。

量子计算的最大优势在于可以对同一个问题并行试验多个可能的解。通过连续采样，最终得到问题的解。因此，理论上量子计算机在解决某些问题（如分解大数等）时比传统计算机具有速度优势［3］。量子霸权（Quantum Superiority）代表量子计算装置在特定测试案例上表现出超越所有传统计算机的计算能力。……