干货！量子摩尔定律问世：量子体积每年增加一倍

说起量子计算机，在今年早些时候，IBM(国际商业机器公司)发布了一个计算机行业上的里程碑：IBM Q System One，这是世界上第一个用于商业用途的综合通用近似量子计算系统。它将这种可能改变行业的技术从传统的实验室环境中引入云数据中心。它是IBM Research有史以来建造的技术最先进、性能最高的量子系统，同时它也是我们今天所要讲的量子摩尔定律的主角！

我们知道，随着人类在量子计算时代的进步，系统性能将是实现“量子优势”的关键，在某些用例中，我们可以明确地证明，相对于当今的经典计算机，系统性能具有显著的优势。所谓“显著性”，我们的意思是量子计算比经典计算快数百或数千倍，或者只需要经典计算机所需内存的一小部分，或者使一些现在在经典计算机上根本不可能实现的事情成为可能。

用专业的话语来说，量子计算机（quantum computer）是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。

据外媒消息，IBM制作了一个路线图，表达出了自己在量子计算领域的野心。

IBM在图表的纵轴上列出了一个单位“量子体积(Quantum Volume)”。这一单位不仅可以测量量子计算机有多少量子比特，还可以测量计算机可以从不稳定的量子比特中，获得多少数据用量。所谓量子比特是衡量数据处理能力的关键指标。

据了解，早在2017年，IBM已经实现了4量子体积，并在2018年达到了8个量子体积，而今年早些时候展示的量子计算机IBM Q System One，已经达到了16量子体积！这恐怖的增长速度令人咂舌！可以说量子体积以2次方成长！IBM真的独占鳌头！

而同时这种2次方的倍增与摩尔定律非常相似。摩尔定律由英特尔创始人之一的戈登·摩尔提出，即：当价格处于较为稳定的时期内，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18个月或者两年便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月或者一年翻一倍以上。这一定律清晰地揭示了信息技术进步的速度。

而IBM量子体积的发展与摩尔定律如出一辙，并且几十年来都发挥着作用，但如今随着处理器电路的小型化已经不再那么可靠。为了在21世纪20年代实现量子优势，IBM研究人员称我们需要每年至少增加两倍的量子体积！