量子計算到底講什麼？基礎引入Ⅰ：量子力學與量子計算的發展歷程
本文共1171字 | 預計閱讀時長5分鐘
既本源量子二月初正式推出的
在線量子學習教程
此次文字版和視頻版完美組合
已打包飛速出發
各位量子計算的愛好者們
歡迎前來學習體驗
可在留言板提出您的寶貴意見！
https://v.qq.com/x/page/j0834x1ov75.html
量子世界的奇偉瑰怪層出不窮，從量子概念被提出開始，人們就不曾停下發掘量子的腳步。本篇文章將系統闡釋量子世界的發展歷程，看看以往的科學家們是如何將量子研究一步步推進的。
第一部分：量子力學發展史
1900年，德國物理學家普朗克提出量子概念，他假定光輻射與物質相互作用時其能量不是連續的，而是一份一份的，一份「能量」就是所謂量子。從此「量子論」就宣告誕生。
1905年，愛因斯坦引進光量子（光子）的概念，成功地解釋了光電效應。其後，他又提出固體的振動能量也是量子化的，從而解釋了低溫下固體比熱問題。
1925年，量子力學創始人之一的海森堡給出了量子力學的矩陣形式（矩陣力學），提出了「不確定性原理」（又稱「海森堡不確定性原理」），其後還發布了一部量子力學領域的經典著作《量子論的物理學基礎》。
1926年薛定諤提出薛定諤方程，為量子力學奠定了堅實的基礎。薛定諤方程是量子力學中描述微觀粒子運動狀態的基本定律，它在量子力學中的地位大致相似於牛頓運動定律在經典力學中的地位。
除了以上這些科學家之外，還有很多科學家都為量子科學的研究發展做出了傑出的貢獻，各種量子力學定律、特性都逐步展示在了人類面前，下一步如何將這項技術轉化為社會生產力成為了後來者需要思考並解決的問題。
第二部分：量子計算髮展史
雖然量子力學從20世紀初就逐步得到確立，但不同於經典力學的漫長應用過程，量子力學轉化為真正的社會技術進程明顯較快。下面我們將從三個時間段來作逐一了解。
20世紀80年代
1981年，20世紀最具豐富多彩的科學家，諾貝爾獎獲得者Richard Feynman在量子計算領域提出了兩個問題。
第一個問題：經典計算機是否能夠有效的模擬量子系統？
雖然在量子理論中，仍用微分方程來描述量子系統的演化，但變數的數目卻遠遠多於經典物理系統。所以費曼針對這個問題的結論是：不可能。因為目前沒有任何可行的方法，可以求解出這麼多變數的微分方程。
第二個問題：如果我們放棄經典的圖靈機模型，是否可以做得更好？
他說如果我們拓展一下計算機的工作方式，不是使用邏輯門來建造計算機，而是一些其他的東西，比如分子和原子，如果我們使用這些量子材料，它們具有非常奇異的性質，尤其是波粒二象性。是否能建造出模擬量子系統的計算機？於是他提出了這個問題，並做了一些驗證性實驗。然後他推測，這個想法也許可以實現。由此，基於量子力學的新型計算機的研究被提上了科學發展的歷程。此後，計算機科學家們一直在努力攻克這一艱巨挑戰。
1985年，David Deutsch描述了通用量子計算機，使得量子計算機的構建更加清晰。
20世紀90年代
時間來到20世紀90年代，在這個年代裡，量子計算機的演算法發展得到巨大的進步。
1992年，Deutsch–Jozsa提出了D-J量子演算法。
1994年，Peter Shor 提出了的Shor演算法，這一演算法在大數分解方面比目前已知的最有效的經典質因數分解演算法快的多，因此對RSA加密極具威脅性，該演算法帶來的巨大影響力同時也進一步堅定了科學家們發展量子計算機的決心。
1996年，Lov Grover提出了Grove量子搜索演算法，該演算法被公認為繼shor演算法後的第二大演算法。
1998年，Bernhard Omer提出量子計算編程語言，拉開了量子計算機可編程的序章。
21世紀
2009年，MIT三位科學家聯合開發了一種求解線性系統的量子演算法。眾所周知，線性系統是很多科學和工程領域的核心，由於HHL演算法在特定條件下實現了相較於經典演算法有指數加速效果， 從而未來能夠在機器學習、數值計算等場景有優勢體現。配合Grover演算法在數據方面的加速，將是未來量子機器學習， 人工智等科技得以突破的關鍵性技術。
2013年，加拿大D-Wave系統公司發布了512Q的量子計算設備。
2016年，IBM發布了6量子比特的可編程的量子計算機。
2017年，本源量子發布了32位量子計算虛擬系統，同時還建立了以32位量子計算虛擬系統為基礎的本源量子云計算平台。
2018年初，Intel和Google分別測試了49位和72位量子晶元。
2018年12月6日，本源量子發布了第一款量子測控一體機Origin Quantum AIO，不僅提高了量子測控綜合能力，更節約了量子測控環節各種大型設備的空間，為量子計算行業的高精尖儀器帶來了更多可能。
隨著時間的前進，人類在量子計算應用發展的道路上行進的速度也越來越快，量子計算全面爆發的時代或許很快就要到來。
文、視頻 | 本源量子研究 編輯 | BQQ
下面是本源量子教育系列培訓課程具體目錄截圖
本源量子官網
本源量子騰訊視頻
本源量子嗶哩嗶哩視頻
本源量子云APP
歡迎愛學習的朋友加入公號粉絲群
在本源量子公眾號主頁面回復「加群」
即可獲取二維碼
推薦閱讀：