逐个评论大卫·格罗斯对“物理学的未来”所提25个问题(17)

16．量子计算机

 (接(16))

量子计算是一个崭新的领域，大概只有10年之久，目标是建造一台使用量子元件的计算机。也已证明，在某些情况下，量子计算机的性能远远胜于传统计算机，优势是指数级的。对理论家来讲，这里最有趣的问题，第16个问题，是：量子计算机将是无声的或耳聋的吗？建造一台量子计算机，关键问题是防止量子系统退相干。如果一台量子计算机由于它与周围环境不可避免的相互作用而发生退相干，那么它就变成了一台传统计算机。防止一个量子态与环境发生相互作用是困难的。有两个策略：一个是“无声”策略——将计算机的量子比特与周围环境隔绝开来，从而尽可能地降低噪音。另外一个方法是建造一台“耳聋”的计算机，这里信息由拓扑性准粒子携带，拓扑性准粒子是非局域的，不能被破坏，因此不受环境噪音的影响。这是一个比较新的、使人着迷的量子计算机方案。这里的问题是，要证明存在这样的凝聚态物质系统，它们具有可以操控的拓扑激发态。

最后，我们真的能够建造一台量子计算机吗？量子计算机的基础是基本量子比特（qubits），例如像自旋；自旋可以向上或向下，对应于0或1，但实际上却是量子力学的。真正的计算需要10, 000个量子比特，但是此刻我们只能建造2或3个量子比特的计算机，距离10, 000个量子比特还有很长一段路。

评论：

现有理论，把量子定义为具有“波、粒2象性”的单个粒子。

其实，根本不存在这样的粒子。

任何单个粒子都不可能有波的特性，只是大量粒子的集体表现和统计结果才是波。

光子也是粒子，只是大量光子的集体表现和统计结果才是电磁波。

所谓“量子计算机”应是大量光子形成的电磁波运行的计算机。应按大量光子的运动规律进行研讨。

(未完待续)