(文章来源：每日科技推送)
量子计算机最令人期待的功能之一是创造新的化学物质，为制造氮基肥料或高功率电池中的零件制造催化剂。量子计算机也可以用来破解数字加密。有一天，量子计算机也可能被用于简化组织流程和后勤服务，甚至加速机器学习进入实际应用。
然而，所谓的量子霸权并不意味着量子计算机将很快取代并普及我们生活中的传统计算机。什么是量子霸权？量子霸权意味着研究人员已经可以使用量子计算机来执行一个运算任务，而这个任务是任何传统计算机(即使是最大的超级计算机)都不可能在合理的时间内执行的。以谷歌为例，他们的任务是确认一套算法的输出是否能生成真正的随机数。
根据这篇报道，研究人员已经能够用量子计算机在3分20秒内计算出这种极其复杂的数学运算。另一方面，Summit 3(IBM制造的世界上计算能力最强的商用传统计算机)需要一万年才能得到这个计算结果。量子计算机是如何工作的？量子计算机利用量子力学的特性进行运算。传统计算机使用二进制处理信息，即信息以0和1的形式呈现，但量子计算机使用量子位处理信息。这样的量子位可以同时表示0和1。
什么更多的是，传统计算机的比特彼此独立运行，但是量子计算机的一个量子比特的状态会影响系统中的其他量子比特，因此它们可以协同工作来执行操作。这两个特点使得量子计算机拥有远超传统计算机的潜力。
如果用传统的计算机进行计算，每次的答案都是一样的，但是如果用量子计算机，答案就会是有机的，也就是说可能不会每次都有一样的答案。所以在使用量子计算机进行计算的时候，你需要对同一个问题进行上千次甚至上百万次的计算，而如果这些解都是围绕某一个数的话，那么这个答案应该是正确的。
在谷歌在美国的研究中，他们使用了一种新的量子处理器吊钟树。这个处理器有54个量子位(虽然其中一个可以不能正常工作，所以在研究中实际上只使用了53个量子位)。在研究中，它处理真正的随机数问题超过一百万次。什么挂钟树有什么特别的吗？吊钟树并不是世界上最大的量子处理器。谷歌在2018年制造了一个72量子位的处理器，加州量子计算机初创公司Gedi。什么此外，他们即将准备推出128量子位的处理器。
但是谷歌美国研究人员指出，他们在每个量子位活动期间(保持量子状态)与其互动的能力方面取得了很大进展。这样的进展非常重要，因为当量子比特不再维持在量子态时，会给量子计算机的计算带来误差，而这些误差必须用额外的量子比特来计算和消除。这个错误率就是你的传统计算机能在大多数数学计算的准确率上击败现有量子计算机的原因。
量子霸权会让量子计算机比传统计算机更好吗？不，谷歌的成就只意味着量子计算机可以在这种复杂的计算中击败现有最强的传统计算机。谷歌美国研究人员在这份报告中指出，他们的量子计算机还可能用于优化、机器学习、材料科学、化学等领域。虽然谷歌的硬件的新量子计算机能实现量子霸权，在其他领域能加速多少指令周期还是个没解决的问题。
此外，根据这份报告，谷歌的量子计算机不足以处理其他高难度的数学问题，比如破解现有的加密系统，这需要制造非常大的素数的能力。事实上，对于大多数商业应用来说，今天的计算能力和准确性量子计算机可以甚至比不上传统的笔记本电脑。
黑客可以通过量子计算机盗取我的比特币吗？目前比特币等加密货币使用的公钥私钥加密技术可以不能被量子计算机破解。然而，谷歌美国的一份报告预测，量子计算机将继续以双指数率，所以比特币可能很快就不再安全了。
由于担心量子计算机会突破常用的加密货币技术，美国国家安全局呼吁各方采用更多元加密方法，以避免未来量子计算机可能的攻击。尽管美国尚未决定推荐哪种算法，但许多初创公司已经开始使用后量子时代帮助金融企业和政府保护其系统的加密方法。
什么时候我的桌子上能有一台量子计算机？答案是最近会不会。虽然几乎所有能达到量子态的物质都可以作为量子比特，但目前最先进的量子系统都倾向于使用超导物质，这通常需要一些相当稀有的进口原料。谷歌美国的钟摆树处理器使用铝环结合铟，一种几乎和银一样稀有的元素。
为了使这些物质达到量子态，并防止量子比特受到外部能源的干扰，量子处理器必须被小心地放置在一个大型稀释冷冻器中，使其温度低于深空。（
