华为量子芯片率先布局未来 如何理解量子计算机的性能飞跃？

华为量子芯片专利，抢先一步布局未来。华为今天公布了新专利，一种“量子芯片和量子计算机”，颇为激动人心。

在专利的摘要中涉及许多专业名词。比如说基板，M个子芯片，藕合结构，腔膜抑制结构等等。咱们不去往下深究，只抓住关键词量子芯片和量子计算机。

在量子计算机上重新回到同一起跑线

我们知道前段日子里三星正在加紧量产他的3纳米制程工艺的芯片，而台积电也是大手笔投入到了2纳米制程工艺芯片的生产中。这两家正在快马加鞭地往前冲。但是啊但是啊，物理极限正悄无声息地在前面等着他们。

因为芯片的原材料是硅晶圆，这硅原子的直径呢只有0.2纳米，这就是极限，也是路的尽头。

当芯片制程工艺到了1纳米之内的时候，就从传统的宏观经典物理领域到了微观的量子物理领域。踏入1纳米之内会发生隧穿效应，目前的技术都会失效。失效之后会发生什么情况呢？人人都重新回到起点，重新回到量子计算机这条新的起跑线上来竞争。

此时，许多人可能就会感兴趣，咱们常听到别人说量子计算机，那么量子计算机跟现在的集成电路计算机相比较，它的性能会提升多少呢，二者会有多大的差距呢？答案是几乎难以想象，是超越好几个量级的差别。

如何理解量子计算机的性能飞跃？

既然望向未来难以想象，那咱们就看回过去，从计算机的历史着手来帮助我们理解。第一台计算机是发明于1946年的ENIAC。

这款计算机当时用的计算元件是“真空管”，多少只呢？仅有17,468根真空管，但却占地约170平米，要两个85平的房子，才能装得下如此的庞然大物。转眼到了第二年的1947年，新的材料发明了出来，半导体晶体管取代笨重的真空管，接着是集成电路的CPU芯片。

而到了2020年，普通人手里拿一部华为mate40手机，里面搭载的麒麟9,000芯片，就有计算元件晶体管多达153亿只。153亿除以1.7万，这中间足足90万倍的差距。我们想一下从1946年到2020年，也不过区区74年的时间，而性能却翻了90万倍。这样的飞跃，是当初研发第一台ENIAC的计算机的人，想象不到也不会相信的。

还不止如此，第一台计算机ENIAC需要两个85平的房子才装得下，而这台mate40，却轻易握在了我的指掌之间。这无论在性能还是空间上都是超出想象力的飞跃。

那么未来的量子计算机的性能会怎样？想象不到也很难想象，这受限于我们的想象力，也只受限于我们的想象力。但是你看华为，今天公布了新的专利，“一种量子芯片和量子计算机”。未来似乎已来，华为正走在路上...