科學技術不斷發展，改變著人類社會和生活的方方面面。在新世紀，各國都更加重視科技，加大對科研的投入，希望依仗其“魔力”，在全球競爭中走在前列；新技術、新材料、新工藝因而更快地涌現出來。我們今天開始推出“科技成果巡禮”系列報道，請專事科技資訊分析與研究的專家有選擇地介紹具有重要影響的新成果，以推動人們關心科學，關注科技對人類未來的影響。

    去年12月20日，美國IBM公司宣佈該公司的阿爾美登研究所成功地進行了量子電腦的複雜運算。IBM的科學家將專門設計的多個分子放在試管內作為7個量子bit（比特）的量子電腦進行“紹氏演算法”運算，結果準確地確認出整數15的因數為3和5。

    量子電腦是根據原子或原子核所具有的量子學特性來工作。量子理論認為，非相互作用下，原子在任一時刻都處於兩種狀態，稱之為量子超態。量子電腦運用的正是粒子的這種量子力學狀態，例如光子的極化狀態和原子的自旋等來表示0和1，這時，粒子稱之為量子比特。在量子效應的作用下，量子比特可同時處於0和1這兩種相反的狀態，這是一種不確定的超態。對這種超態粒子進行測量時，粒子會由於測量導致的擾動而脫離不確定的超態，從而呈現出清晰明確的0或1狀態。打一個比方，如果一隻老鼠準備繞過一隻貓，按照經典物理理論，它要麼從左邊要麼從右邊穿過。而按量子理論，它可以同時從貓的左邊和右邊穿過。

    真正的量子電腦與傳統電腦外形上有較大的差異：它沒有傳統電腦的盒式外殼，看起來像是一個被其他物質包圍的巨大磁場；它不能像現在電腦那樣利用硬碟實現資訊的長期存儲。但它自身獨特的優點，吸引了眾多的國家和實體投入巨大的人力、物力去研究。

    首先，量子電腦處理數據不像傳統電腦那樣分步進行，而是同時完成，這樣就節省了不少時間，適於大規模的數據計算。其次，量子電腦的問世還可解決困擾傳統電腦微型化、整合化的難題。最後，量子電腦系統的某部分發生故障時，輸入的原始數據會自動繞過該部分，進入系統的正確部分進行正常運算。

    儘管目前量子電腦的研究仍處於實驗室階段，但不可否認終有一天它必然會取代傳統電腦走入尋常百姓家。據專家預見，在不遠的將來，會出現一種工業，可以將量子計算設備嵌入到任何東西當中去，不必再像現在這樣將一台個人電腦放在桌上，也許到那時桌子本身就是一台電腦，汽車輪胎可以計算速度和閘動力，醫生可以將量子微型電腦插入到人體血液中以殺死腫瘤細胞……儘管現在這些還只是科學幻想中的故事，但大多數專家相信在2020年以後，這些領域的發展將非常迅速。

    （作者單位為中國科學技術資訊研究所）

    《人民日報》 (2002年01月22日第七版)