量子信息技术发展与应用研究报告(2018年) 中国信息通信研究院 于经典计算的加速能力与量子算法息息相关,例如Shor和 Grover算 法在密码破译和数据搜索问题上可分别实现指数级和平方根级加速。 然而量子算法的开发需紧密结合量子叠加、纠缠等物理特性,不能直 接移植经典算法。目前量子计算算法的数量有限,只在部分经典计算 难以解决的复杂问题上存在潜在优势,并非普适于解决所有问题。 3专用机可能率先突破,量子计算与经典计算并存 量子计算机可分为通用机和专用机两类,通用量子计算机需要上 百万甚至更多物理比特,具备容错计算能力,需要量子算法和软件的 支撑,其实用化是长期渐进过程。专用量子计算机用于解决某些经典 计算难以处理的特定问题,只需相对少量物理比特和特定算法,实现 相对容易且存在巨大市场需求。业内专家预测,未来五年左右,美国 有可能在模拟、优化等领域的专用量子计算方面率先取得突破。 在与经典计算的比较和发展定位方面,量子计算目前只在部分经 典计算不能或难以解决的问题上具备理论优势,且尚未得到充分证明, 并非在所有问题的解决上都优于经典计算。此外,量子计算机的复杂 操控仍需要经典计算机辅助,在未来相当长时间内,量子计算都无法 完全取代经典计算,两者将长期并跑、相辅相承。有业内专家表示, 量子计算未来或可能成为辅助经典计算的特殊处理器,专注于解决某 些特定计算问题。 (二)量子计算应用和产业生态发展 1.美国综合实力全球领跑,欧、日、澳等国紧密跟随量子信息技术发展与应用研究报告（2018 年） 中国信息通信研究院 6 于经典计算的加速能力与量子算法息息相关，例如 Shor 和 Grover 算 法在密码破译和数据搜索问题上可分别实现指数级和平方根级加速。 然而量子算法的开发需紧密结合量子叠加、纠缠等物理特性，不能直 接移植经典算法。目前量子计算算法的数量有限，只在部分经典计算 难以解决的复杂问题上存在潜在优势，并非普适于解决所有问题。 3.专用机可能率先突破，量子计算与经典计算并存 量子计算机可分为通用机和专用机两类，通用量子计算机需要上 百万甚至更多物理比特，具备容错计算能力，需要量子算法和软件的 支撑，其实用化是长期渐进过程。专用量子计算机用于解决某些经典 计算难以处理的特定问题，只需相对少量物理比特和特定算法，实现 相对容易且存在巨大市场需求。业内专家预测，未来五年左右，美国 有可能在模拟、优化等领域的专用量子计算方面率先取得突破。 在与经典计算的比较和发展定位方面，量子计算目前只在部分经 典计算不能或难以解决的问题上具备理论优势，且尚未得到充分证明， 并非在所有问题的解决上都优于经典计算。此外，量子计算机的复杂 操控仍需要经典计算机辅助，在未来相当长时间内，量子计算都无法 完全取代经典计算，两者将长期并跑、相辅相承。有业内专家表示， 量子计算未来或可能成为辅助经典计算的特殊处理器，专注于解决某 些特定计算问题。 （二）量子计算应用和产业生态发展 1.美国综合实力全球领跑，欧、日、澳等国紧密跟随