当你在脑海中勾勒量子计算机的模样时，是不是浮现出一台外形更酷炫、性能更强劲的普通电脑？如果是这样，你就错了。量子计算机的本质截然不同——它们依赖被称为"量子比特"（qubit）的组件之间发生的奇异量子现象运作，而这种陌生特性也催生了大量误解与神话。哈佛大学量子计算专家、《构建量子计算机》一书的主要作者Shayan Majidy将为我们厘清事实。

它们已经存在，只是还没走进你的笔记本

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"我们什么时候才能真正拥有量子计算机？"Majidy在飞机上被邻座乘客这样问道。他的答案是：现在就有了，而且每天都在使用。

全球科学家正在使用量子计算机，一些公司甚至将其公开化，让坐在家中的人也能通过网络访问。但这并不意味着它们已经像大语言模型那样普及——打开笔记本随时可用。目前量子计算机仍是更专业的设备，使用方式存在明显的光谱差异：实验物理学家每天都在操作它们以改进性能；许多研究者正用量子计算机搭建未来大规模量子计算机的构建模块；还有人借助它们探索基础科学问题。

"我们正处于浪潮之巅，展示如何用量子计算机完成传统计算机无法做到的事情，"Majidy表示，"如果五到十年后，我指导的学生能常规性地通过云端访问量子计算机、持续运行各类实验，我不会感到惊讶。"

并非万能加速器，而是"差异化能力"

最常见的误解是：量子计算机就是更快更好的电脑，终将让经典计算机过时。事实并非如此——Majidy更倾向于将其描述为"差异化能力"而非单纯更快。这意味着它们仅在非常特定的问题上提供有意义的加速。

两个著名例子包括：比任何已知经典算法更快地进行大数分解（这对破解加密至关重要），以及更快地在非结构化数据中搜索。此外还包括模拟量子系统、采样任务、特定优化问题，以及在某些特定假设下的线性代数问题。

量子计算机的优势并非来自 raw speed，而是来自精心设计的量子算法。这些算法利用叠加（superposition）、干涉（interference）、纠缠（entanglement）等固有量子效应，恰好适用于非常狭窄的问题类别。除此之外，对于几乎所有其他计算任务，经典计算机仍然更优。