不久前在杭州召開的雲栖大會上，阿裡雲和中科院共同宣布了将攜手推進量子計算與量子通信在雲計算和資料處理方面的研究。由于量子科學概念比較深奧，加之此消息也沒有立竿見影的商業效果，是以相比大會上的其他消息，并沒有引起媒體很大的興趣。但事實上，将量子科學引入雲計算和資料處理，将會是計算領域内裡程碑式的一頁。
量子科學的通俗基本原理
對于大學以後的實體學了解不多的人，可能會覺得量子科學很難了解，因為在量子科學領域，許多理論都隻适用于微觀尺度，并且與我們日常生活的經驗相違背。比如，在量子尺度下，物質在同一時刻都處于多種狀态的疊加态中，其具體的位置和速度都不确定，這種性質在量子計算中極為重要，是量子比特技術的核心。
而除量子計算之外的另一項技術量子通信，也是目前阿裡雲和中科院的研究項目，其原理是基于基本粒子一種叫做量子糾纏的性質，即當兩個基本粒子形成量子糾纏之後，無論它們之間距離多遠，一個粒子改變狀态，另一個也會同時發生相應的改變。
當雲計算和大資料遇見量子科學
目前，我們所有的計算機體系都是基于馮諾依曼式的組織結構，其運作速度的增長已經明顯放緩，對于大規模資料的分析計算效率也很難再提高。量子計算的提出，則是旨在專門為複雜問題的求解設計一種全新的計算機體系，即所謂的量子計算機。
量子計算的神奇之處在于，它可以做到真正的并行計算與存儲。例如，一個一位的經典存儲器可以存儲兩個數字0或者1，但在某一時刻這個數字要麼是0 要麼是1;而對于量子比特存儲器來說，在同一時刻，它可以同時存儲0和1，其存儲和運作能力都成指數上升，一個250量子比特的存儲器可以存儲的數字比我們已知宇宙所有的原子數還多。
基于量子計算的機器，由于體系結構發生了變化，将采用全新的算法，使得大規模資料的計算與存儲不再成為難題，如果真能取得較大的突破，将為雲計算和大資料處理乃至整個計算機科學領域帶來一場變革，技術上的難度不言而喻，資金上所需要的投入也是天量的，這也是中科院會和阿裡雲共同研發的原因。
本文作者：佚名
來源：51cto