各大科技公司都将量子计算机视为计算的下一个重大突破。谷歌、微软、英特尔、IBM以及各种初创公司和学术实验室的团队都争先恐后地希望具备量子优势，也就是说，量子计算机可以比传统计算机更快地运行某些算法。

今天，谷歌宣布推出一款72个量子比特的通用量子计算机Bristlecone，实现了1%的低错误率，与9个量子比特的量子计算机持平。它认为其最新的量子处理器Bristlecone将在未来达到量子优势甚至是量子霸权。谷歌表示，Bristlecone的目的是为研究人员提供一个测试平台，用于研究系统误码率和量子比特技术的可扩展性，以及量子模拟、优化和机器学习中的应用。

所有量子计算机必须面对的一个主要问题是错误率。量子计算机通常运行在极低的温度下，并且不受环境影响，因为今天的量子比特仍然非常不稳定，任何噪声都可能导致错误。

正因为如此，现代量子处理器中的量子（量子计算版本的传统位）并不是真正的单一量子，而是多个位的组合，以帮助解决潜在的错误。目前另一个有限的因素是，这些系统中的大多数只能在100微秒内保持其状态。

谷歌以前展示的系统显示读数的误差率为1％，单量子比特门为0.1％，双量子比特门为0.6％。

每个Bristlecone芯片具有72个量子比特。该行业的一般假设是，要达到量子优势需要49个量子位，但谷歌也警告说量子计算机不仅仅是量子比特。 “在低系统误差下操作像Bristlecone这样的器件需要从软件和控制电子技术到处理器本身的全套技术之间的协调，”该团队表示， “要做到这一点是正确的，需要经过多次仔细的系统设计。”

谷歌今天的宣布将对其他正在构建功能量子计算机的团队施加新的压力。关于该行业目前状况的有趣之处在于，每个人都在采取不同的方法。

首先，我们可以回顾下之前IBM做出的成绩。

2017年11月12日，IBM宣布研发出20量子位的量子计算机，并成功建成、测试全球首台50个量子比特的量子计算原型机。

被曝光的IBM50量子比特原型机内部构造长这样。

当时IBM的量子处理器取得了两项重大的进展，包括首款上线的IBM Q系统将配备20量子比特处理器，同时在超导量子比特设计、连接性和应用开发包方面都将有所改善。该系统的一致性时间（Coherence times，即可用于执行量子计算的时间量）平均可达90微秒，居业界首位，而且允许高保真的量子运算。

同时IBM还成功构建并测量了具有类似性能指标的50量子比特原型处理器。这款新的处理器扩展了20量子比特架构，将会在下一代IBM Q系统中使用。

我们再来看看微软。

微软目前在这个领域看起来比较落后，但它的方法与谷歌它们完全不同。微软的信心则来源于其选择的独特研发路径。与谷歌和IBM使用超导导线环作为量子比特不同，微软的思路是基于一种被称为“任意子”（anyons）的粒子，这种粒子只能存在于二维空间。无疑，任意子的奇异物理特性被微软所看好。

这家科技巨头主要着手量子计算工程样机的研发，把已经进行了十多年的量子计算机研究工作付诸于实践，而且其宣称这可能是一台能击败谷歌和IBM的量子计算机样机。

但他们不仅仅满足于一台智能在实验室中工作的量子计算机，而是希望提供量子计算软硬件接口，从而让对量子计算并不精通的其他领域专家也可以用该机器来解决现实世界中的问题，从而量子计算机将能够引领新一轮信息技术革命。

前文中我们提到了量子计算机的最大障碍，就是它不太稳定。而微软在面对电子噪声和热干扰的时候，所采用的拓扑量子比特，具有更强的鲁棒性，可以用来制造更稳定、更有效的量子计算机。

总结

微软量子计算项目负责人霍尔姆达尔指出，第一个晶体管在50年前被发明出来的时候，没有一个科学家能想到类似于手机之类的应用。而如今，量子计算机也处于这样一个类似的爆发点。

阿里云量子实验室首席科学家、之江实验室副主任施尧耘认为，2018年将上演量子计算年度大戏，几个大公司之间将出现量子霸权混战，未来量子计算面临着诸多变局。

英特尔实验室负责人迈克·梅伯里（Mike Mayberry）也表示，在真正可行的技术出现之前，大型科技公司之间将会有一场“十年的竞赛”。他说，“我们现在还处于’玩具系统’时代”。

量子霸权的硝烟战争已经打响，2018年的量子计算值得期待！