作为当今前沿技术之一，量子计算所具有的独特优势正在得到更多的认可，不少国家已把量子计算当作未来技术制高点，国内外知名企业也纷纷涉足这一领域。

近期，宝马集团宣布与大众、博世、SAP（思爱普）等9家领先的德国企业共同建立量子技术与应用联盟（QUTAC），该联盟的目标是探索将量子计算进一步发展为行业应用。此外，宝马集团还与慕尼黑工业大学（TUM）签署量子算法和应用的合作协议，将在六年时间里为该大学筹集510万欧元，推动量子计算的研究与行业应用结合。

宝马集团董事长齐普策表示：“

量子计算是最具未来发展前景的技术之一，它将为材料研究、自动驾驶等应用领域带来革命性的改变。通过成立量子技术与应用联盟，我们正在为打造成功的量子计算生态系统奠定基础，这也将让我们能充分发掘和利用量子计算技术的巨大潜力。

”

早在2017年，宝马集团就认识到量子计算作为一项前沿技术的重要性，并成立了一个跨学科、跨部门的项目团队，来探索该技术潜在的应用前景。首批研究项目之一是计算车辆上机器人进行密封焊接的最优线路，计算参数非常复杂，即便是最新的高性能计算机也需要数年时间才能找到最佳方案，但量子计算机则能在几秒钟内就计算出所有可能的排列组合。

宝马集团认为，汽车价值链的高度复杂性决定了生产、零部件物流和汽车研发等领域存在着诸多待优化的问题。未来，量子计算与宝马的可能相关领域包括多方面内容：比如在物流和规划的优化方面，量子计算显著改进排班计划和冗余预测；在材料模拟方面，量子计算有助于发现诸如高能量电池和坚固的轻量化材料；在机器学习方面，量子计算能够提高计算机视觉和语言处理的准确性；在常见的加密应用方面，基于量子计算的强大能力，常规的加密方法将不再那么安全，因此需要开发新的解决方案，以保证公司内部及智能网联车的安全通信。

量子计算相关科普知识>>>

量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。对照于传统的通用计算机，其理论模型是通用图灵机；通用的量子计算机，其理论模型是用量子力学规律重新诠释的通用图灵机。从可计算的问题来看，量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题，但是从计算的效率上，由于量子力学叠加性的存在，某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机。

量子计算(quantum computation) 的概念最早由阿岗国家实验室的P. Benioff于80年代初期提出，他提出二能阶的量子系统可以用来仿真数字计算；稍后费曼也对这个问题产生兴趣而着手研究，并在1981年于麻省理工学院举行的First Conference on Physics of Computation中给了一场演讲，勾勒出以量子现象实现计算的愿景。1985年，牛津大学的D. Deutsch提出量子图灵机（quantum Turing machine）的概念，量子计算才开始具备了数学的基本型式。然而上述的量子计算研究多半局限于探讨计算的物理本质，还停留在相当抽象的层次，尚未进一步跨入发展算法的阶段。

1994年，贝尔实验室的应用数学家P. Shor指出，相对于传统电子计算器，利用量子计算可以在更短的时间内将一个很大的整数分解成质因子的乘积。这个结论开启量子计算的一个新阶段：有别于传统计算法则的量子算法（quantum algorithm）确实有其实用性，绝非科学家口袋中的戏法。自此之后，新的量子算法陆续的被提出来，而物理学家接下来所面临的重要的课题之一，就是如何去建造一部真正的量子计算器，来执行这些量子算法。许多量子系统都曾被点名做为量子计算器的基础架构，例如光子的偏振（photon polarization）、腔量子电动力学(cavity quantum electrodynamics,CQED）、离子阱（ion trap）以及核磁共振（nuclear magnetic resonance,NMR）等等。截止到2017年，考虑到系统的可扩展性和操控精度等因素，离子阱与超导系统走在了其它物理系统的前面。

2019年8月，中国量子计算研究获重要进展：科学家领衔实现高性能单光子源。中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟与陆朝阳、霍永恒等人领衔，和多位国内及德国、丹麦学者合作，在国际上首次提出一种新型理论方案，在窄带和宽带两种微腔上成功实现了确定性偏振、高纯度、高全同性和高效率的单光子源，为光学量子计算机超越经典计算机奠定了重要的科学基础。国际权威学术期刊《自然·光子学》日前发表了该成果，评价其“解决了一个长期存在的挑战”。

文章来源：《量子电子学报》 网址: http://www.lzdzxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0712/1123.html

上一篇：光-物质混合系统中活跃的巨型量子旋涡揭示了复
下一篇：科学家利用激光实现量子材料电子维度操控