量子计算机|又一国产量子计算机将问世，被称国产之光！和国外的差距有多少？( 二 ) 经典|重器

1.技术发展本身即将达到峰值
以经典计算机（也就是我们日常生活中使用的计算机）为例，想要增强计算能力，唯一的方法是通过加强晶体管集成度，但晶体管集成并非永无止境，而是存在一定的限度，一旦达到最高限度，便不能继续进行下去，只能另辟蹊径。

目前，世界上最先进的商用晶体管尺寸已达3个纳米，预计未来10年内，其就将达到亚纳米尺寸，届时以人类现有的技术水平，将很难继续走集成晶体管的道路。
【2】摩尔定律近乎失效，技术进步成本太高
除了技术发展本身受限之外，经典计算机所依赖的集成晶体管，其技术进步成本实在太高。
以手机芯片举例，现阶段，虽然三星和台积电都先后宣布实现了3纳米制程量产，但并没有多少下游厂商，愿意为这项奢侈的技术买单，因为成本实在太高。

65nm-5nm工艺开发费用，图片来源：Semi engineering
据了解，台积电在南科园区的3纳米工厂，总投资高达6000亿新台币（约合人民币1360亿），作为对比，台积电2020年在美国投建的5纳米工厂投资额为120亿美元（约合人民币838亿）。从5纳米到3纳米，成本直接上升了近一半多，这还只是建厂成本，并没有把前期研发和后期加工等成本计算在内。

摩尔定律的提出者戈登·摩尔
一直以来，摩尔定律都在半导体行业发挥着重要的作用，所谓摩尔定律，就是指“每隔18个月，在价格不变的基础上，同样单位面积内的晶体管数量翻倍。 ” 。通俗来讲，就是人们几乎每隔一段时间，就能以同样的价格，在单位面积内买到数量更多、单价更低的晶体管。
但随着集成晶体管技术的不断发展，摩尔定律已经开始放缓，甚至出现了失效的迹象。还是以手机芯片举例，据行业媒体Semianalysis测算的数据得出结论：现在最新的3nm制程的芯片，不但没有实现性能翻倍的目标，而且也没有让单个晶体管的成本下降，甚至还增加了约40%的成本。

量子计算机的优势虽然集成晶体管技术的发展已经陷入颓势，但短期内仍然是计算机的主流方向，因为即使单一晶体管的体积无法继续缩小，也可以通过改变晶体管排列方式，增加单位面积的晶体管数量，以实现提高芯片性能的目标，况且理论上，目前单一晶体管的体积也尚未达到最小。
我们在认识量子计算机的优势之前，需要先理清一条思路：就现阶段而言，我们之所以要发展量子计算机，并不是为了完全取代经典计算机，而是为了完成经典计算机无法完成的任务。
一般而言，量子计算机更擅长的是海量数据的并行运算，以及模拟各种分子级原理，这些任务对于经典计算机而言，则处理起来十分困难。

就以简单的算力比较，目前万亿次的经典计算机，想要处理300万量级的大数据，大约需要花费15万年的时间，而使用量子计算机则只需要1秒而已；国产量子计算机“九章二号”求解高斯玻色取样的速度，要比目前世界最快的超级计算机快10的24次方倍（亿亿亿倍）。
而在简单的加减乘除、运行游戏、播放视频电影等功能的处理方面，量子计算机并不比经典计算机快多少，可以预见，在未来的一段时间内，这些简单的运算任务，仍然还是要交给经典计算机处理，而量子计算机则是要专心于处理一些特定问题上，真正用在“刀刃”上。

据本源量子首席科学家郭国平介绍，未来每个人都可以用到量子计算机，这主要是通云端使用量子计算机，因此量子计算机并不一定要进入普通家庭，我们普通人平时使用的计算机，仍然还会是以经典计算机为主。