这使得学界对量子计算机的发展前景表示担忧 。 几天前 ， 美国麻省理工学院（MIT）和美国太平洋西北国家实验室（PNNL）在《自然》上发表的一项研究就表明 ， 来自建筑混凝土材料中的微量元素和宇宙射线发出的低强度无害背景辐射 ， 足以导致量子比特退相干 。
环境背景辐射其实一直在我们周围 ， 穿透力极强 ， 难以消除 。 它通常不会引起我们的注意 ， 但量子比特遭遇它们时 ， 则会发生退相干 。 此时 ， 量子比特的完整性无法保证 ， 量子计算能维持的时间也将大幅缩短 ， 这会严重影响量子计算机性能 。
该研究也验证了有效屏蔽辐射是提高量子计算机性能的重要途径 ， 例如将量子计算机转入地下 ， 或者在地面建立有效减轻辐射的设施 ， 或者重新设计量子比特以钝化它们对某些扰动的敏感程度 。 此外 ， 还可以通过优化算法、改进纠错机制等方法从软件层面减少环境辐射带来的影响 。
美国太平洋西北国家实验室的地下超低辐射探测装置 | AndreaStarr, PNNL
当人们使用算盘时 ， 无法想象日夜不停拨弄算盘百年 ， 也不过如今一颗小小芯片一秒的计算量；当我们正在使用手机或者电脑翻看这篇文章时 ， 也难以想象量子计算机的惊人算力在未来会对人类社会产生怎样翻天覆地的影响 。 正如加拿大量子物理学家希尼·高斯（Shohini Ghose）在TED演讲中所说 ， “你不能通过制造越来越好的蜡烛来制造灯泡 。 灯泡是一种基于更深入科学理解的不同技术 。 ”量子计算机之于经典计算机也是如此 。
伴随着希望、困难、挑战和隐忧 ， 我们期待手提箱中的量子计算机 ， 有一天可以演算出整个宇宙 。
参考文献：
Google AI Quantum and Collaborators, Hartree-Fockon a superconducting qubit quantum computer, Science, 369(6507): 1084-1089,2020.
Antti P. Veps?l?inen, Amir H. Karamlou, John L.Orrell, et al., Impact of ionizing radiation on superconducting qubitcoherence, Nature, 584: 551-556, 2020.
Shohini Ghose, Quantum computing explained in 10minutes, TED, 2018.
http://immersiveleaks.com/quantum-computing/
https://www.geeksforgeeks.org/conventional-computing-vs-quantum-computing/
https://www.newscientist.com/article/2253089-google-performed-the-first-quantum-simulation-of-a-chemical-reaction/
https://news.mit.edu/2020/cosmic-rays-limit-quantum-computing-0826
【量子计算首次模拟化学反应，这有什么了不起？】文章由“十点科学”（ID：Science_10）公众号发布 ， 转载请注明出处 。
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