一、突破性研究进展
芯片制造的基础材料是硅，其实规不仅能制造普通的计算机，还有可能用来制造量子计算机。过去的60年，科家们一直设法将硅的性能推至极限。不过天然硅是由硅28、29和33种不同的同位素组成的，其中大约5%的规会产生核翻转导致信息丢失。近日曼切斯特大学的科学家取得了一项突破性进展，他们开发了一种新方法，去除了硅29和30，获得了迄今为止最纯净的硅，使其成为制造大规模高精度量子计算机的完美材料。硅基量子计算机有一个巨大的优势，利用现有的半导体设备就可以提取这种超常规，比如离子注入机，这几乎在所有的半导体制造实验室里都能找到。这项突破性可能在很大程度上加快制造使用量子计算机的速度。相关研究已于5月7日发表在了通讯材料上。
二、量子计算机的优势与挑战
经典计算无论有多快都要一步一步来，而量子计算机可以同时进行所有计算，在量子计算机研发当中，最大的挑战之一就是其构建模块量子比特，它具有高度的敏感性，微小的环境变化都会导致错误快速累积。另一个问题是规模，包括物理尺寸和处理能力。十个量子比特的处理能力就与普通计算机中的1024个比特相当，而且所占的体积还可能更小。量子比特上到三位数以后，处理器上表示状态所需的经典位数就很容易超过宇宙中的原子总数，已知宇宙的原子数大约是十的80次方，大家可以动手算一下需要多少个量子比特，而一些科学家认为，一台性能完好的量子计算机需要大约100万个量子比特，100万个量子比特是什么概念呢？1998年，多机构合作制造出了世界上第一台量子计算机，只有两个量子比特，虽然很少，但证明了技术的可行性。之后的实验就是不断的增加量子比特和降低容错率。
三、量子计算机的发展历程
2019年谷歌宣布他们已经用一台54量子比特的机器实现了量子霸权，执行了任何经典计算机都不可能实现的计算，它在200秒内执行的一系列操作，当时的超级计算机要用1万年才能完成，虽然这里面有一些炒作的成分，但是不妨碍我们想象100万比特的量子计算机拥有怎样恐怖的实力。而此次研究就为百万比特量子计算机提供了一个可能的实现途径，硅基量子位不太容易出故障，并且可以被制造成针头大小。小型化的实用的量子计算机真的离我们越来越近了。既然他们能够生产极高纯度的硅，那么下一步研究团队将进行验证，看是否可以同时维持多量子位的量子相干性。不用太多，一台仅有30个量子比特的可靠量子计算机在某些应用中的性能就可以超过当今的超级计算机。
四、量子计算机的必要性与安全性
目前量子技术的发展很快，单说二三年12月份，物理学家就实现了单个分子的纠缠，哈佛大学还成功创造了量子电路，以实现更有效的纠错。量子计算机之所以发展这么快，主要是因为它是不能没有的硬需求。因为传统计算机算力的潜在限制，算力翻倍的同时，成本减半的摩尔定律正在失效，成本的确还有下降的空间，但是算力几乎很难再提升了。实际上现在唯一的解决方法就是把更多的处理器拼在一块，提高算力，而不是更好的处理器。
然后是数据量的速膨胀。谷歌2016年到2018年期间收集的数据量比人类之前任何一个历史时期产生并收集的数据量都要大，随着2018年之后视频内容的井喷，这个数据还会更快的增长，数据增长的速度远远大于计算机算力的增长速度。所以普通计算机很快就会无力招架，不停的买计算机充数，可以说是一种蛮力。而以上的这些问题，量子计算机可以解决。
拥有量子计算机不仅仅是一件很酷的事情，它具有实实在在的必要性。如果说大模型、区块链这些概点是写诗的话，那么量子计算机就是造字。量子计算机早就已经商用了，以后还会有越来越多的商业服务连接你的口袋。不过不是所有情况人家都会卖给你，更不会卖给你最好的。如果你有钱的话，可以买一些残耕剩饭，所以最刺激的还是安全问题。
量子计算的到来预示着传统加密技术的死亡。区块链、加密货币、银行系统、武器系统的密码在量子计算机面前全都不堪一击。量子计算机不仅是矛，也是盾。由于量子系统的概率性，量子密码学具有无条件的安全性，所以量子计算对于一个国家，尤其是一个大国来说，绝对不能没有在升级至量子加密安全网络的技术清单中，对国家安全至关重要的量子计算机是排在首位的。无论是关键企业还是军方，都必须在变革之前做好准备，提前采用量子加密技术。不然到时候，你这边就是一捅就破，后果也将是灾难性的。一旦最强的那个国家开始收割，只有少数几个拥有量子计算机的国家能幸免。另外各个国家都在收集他国，尤其是潜在敌对国的信息，这些加密信息都是无法破解的，而一旦具备了解密的能力，可能就会有大量的重大的秘密被披露。
在量子计算的攻击面前，没有任何一种经典加的手段能确保自己的安全。这场量子竞赛已经开始了，躲是躲不掉的，胜利者将首先享用秘密。那么量子计算机和普通计算机到底是有什么区别呢？这里有一个比较形象的例子，如果把量子计算比作核能的话，那么普通计算机大概就是火力发电。这么说量子计算的威力差不多就清晰了。那中国目前的量子计算处在什么水平呢？是吧？是说目前处在国际顶尖水平。具体可以搜下九章三号、潘建伟、量子隐形传态等关键词，很多之前我们都说过的，这里就不再赘述了。
从谷歌搜索的一些数据可以看到，量子计算这个词是从2018年左右才突然一下子热情来的。除了上面说到的安全，数据处理之类的大问题，当然还有资本家对于金钱的渴望。一台实用的量子计算机能够在金融、交通运输、能源、医药等行业带来巨大的收益。所以一直处于商业化边缘的量子计算也开始在一定程度上被炒作，大家客观的看待即可。
