2017年量子计算市场分析报告
量子计算机市场调研报告
量子计算机市场调研报告Title: Market Research Report on the Quantum Computing Market IntroductionThe advent of quantum computing has revolutionized the field of computing, promising exponential advancements in computational power. This market research report aims to provide an analysis of the current state of the quantum computing market, its growth prospects, and key players in the industry.Overview of the Quantum Computing MarketThe quantum computing market has witnessed significant growth in recent years and is expected to continue expanding at a rapid pace in the coming years. Factors such as increased investments in research and development, the growing need for advanced computing solutions, and advancements in quantum technologies are driving the market growth.Market Size and ForecastAccording to recent studies, the global quantum computing market was valued at $100 million in 2020 and is projected to reach $2.5 billion by 2027, growing at a CAGR of around 51% during the forecast period. The market is driven by the increasing adoption of quantum computing solutions across industries such as healthcare, finance, manufacturing, and defense.Key Market SegmentsBased on the type of quantum computing technology, the market can be segmented into superconducting, trapped ion, topological, and others. Superconducting quantum computing holds the largestmarket share due to its ease of scalability and commercial availability. Trapped ion quantum computing is expected to witness significant growth due to its stability and low error rate.Geographically, North America leads the global quantum computing market, driven by substantial investments in research and development by key market players and government organizations. The Asia-Pacific region is expected to grow at the highest CAGR during the forecast period, primarily due to increasing investments in quantum computing initiatives by countries like China and Japan.Challenges and OpportunitiesDespite its impressive potential, the quantum computing market faces several challenges, such as developing error correction techniques, addressing security concerns, and overcoming the high cost of infrastructure. Additionally, there is a shortage of skilled professionals capable of working with quantum computing technology.However, the market presents ample opportunities for growth. The advancements in quantum technologies and the increasing number of partnerships and collaborations among key market players are driving innovation and widening the adoption of quantum computing solutions across industries. Furthermore, the integration of artificial intelligence and machine learning algorithms with quantum computing is expected to unlock new possibilities.Key PlayersThe quantum computing market is highly competitive, with severalkey players dominating the market. Some of the prominent players in the industry include IBM Corporation, D-Wave Systems Inc., Google LLC, Microsoft Corporation, and Intel Corporation. These companies are actively investing in research and development to improve quantum computing hardware and software capabilities. ConclusionThe quantum computing market is witnessing exponential growth, driven by increased investments, advancements in quantum technologies, and growing demand for advanced computing solutions. While the market faces challenges, the opportunities for growth and innovation are significant. As the technology continues to evolve, quantum computing is set to revolutionize various sectors and reshape the future of computing.。
量子计算行业分析
量子计算行业分析报告**一、行业规模与增长**1. “1个核心数据：行业总市场规模突破100亿元”当下，量子计算行业的总市场规模已成功突破100亿元，恰似一颗新星在科技领域崭露头角。
在过去的几年中，其增长态势犹如破土而出的幼苗，虽尚显稚嫩但充满生机。
这种显著增长的背后，有着多重要素的驱动。
其一，科研投入的持续加大，各国政府和企业纷纷布局量子计算领域，为技术研发提供了充足的资金支持。
其二，量子计算在解决复杂计算问题上展现出的巨大潜力，吸引了众多行业对其寄予厚望，如金融、化学、物流等，推动了市场对量子计算技术的需求。
其三，量子计算相关技术的不断突破，使得量子比特数量增加、稳定性提高，为实际应用奠定了基础。
与传统计算行业相比，量子计算行业虽仍处于早期阶段，但发展潜力不容小觑。
传统计算在处理某些大规模复杂问题时逐渐力不从心，而量子计算凭借其并行计算的独特优势，有望在未来颠覆现有的计算模式，成为计算领域的新引领者。
2. “2大增长引擎：技术创新与市场需求扩张”技术创新在量子计算行业的发展中犹如强大的引擎，不断推动其前行。
新的量子算法和量子纠错技术的研发，极大地提升了量子计算的效率和准确性。
例如，Shor算法在整数分解方面的应用，为密码学带来了全新的挑战和机遇。
市场需求的扩张则如同广阔的天空，为量子计算的发展提供了无限可能。
一方面，随着大数据和人工智能的快速发展，对计算能力的需求呈指数级增长，传统计算难以满足，量子计算成为了突破计算瓶颈的希望。
另一方面，新兴技术如自动驾驶、精准医疗等对高精度计算的需求，也促使量子计算市场不断扩大。
此外，企业为了在未来竞争中占据优势，纷纷提前布局量子计算领域，进一步推动了市场需求的增长。
**二、竞争格局**1. “3大主要竞争者：市场份额与竞争策略”在量子计算领域，A公司、B公司和C公司成为了备受瞩目的领军者。
A公司凭借其在量子硬件研发方面的领先技术，占据了约30%的市场份额，犹如一座坚实的堡垒，难以撼动。
量子计算服务行业分析
量子计算服务行业分析报告**一、行业规模与增长**1. “1 个核心数据：行业总市场规模突破 500 亿元”当前，量子计算服务行业的总市场规模已突破 500 亿元，且在过去几年中呈现出惊人的增长态势。
就如同火箭升空般迅猛，年增长率高达百分之几十。
这种爆发式增长的背后，主要驱动因素众多。
首先，技术的持续突破是关键，就像为火箭注入了强大的燃料。
量子计算算法的优化、量子比特数量的增加以及纠错技术的进步，都极大地提升了量子计算服务的能力和效率。
其次，各行业对强大计算能力的迫切需求，好比嗷嗷待哺的幼崽渴望食物。
金融行业的风险预测、药物研发中的分子模拟、物流领域的路径优化等，都期待量子计算服务能带来颠覆性的变革。
与传统计算服务行业相比，量子计算服务行业虽尚在发展初期，但潜力巨大。
传统计算服务在处理大规模复杂问题时已显力不从心，而量子计算服务恰似一颗新星，正以其独特的优势照亮未来，有望在不远的将来成为计算服务领域的主导力量。
2. “2 大增长引擎：技术创新与市场需求扩张”技术创新在量子计算服务行业的发展中犹如引擎的核心部件。
新的量子计算架构和算法的出现，推动了计算速度和精度的大幅提升。
例如，拓扑量子计算技术的研究有望解决量子比特稳定性的难题，从而让量子计算服务更具实用性。
市场需求的扩张则像汹涌的潮水。
一方面，消费者对更高效、更精准服务的追求永无止境，量子计算服务在满足这些需求上具有先天优势；另一方面，新兴应用领域如量子人工智能、量子密码学的兴起，为量子计算服务开辟了广阔的市场空间。
**二、竞争格局**1. “3 大主要竞争者：市场份额与竞争策略”在量子计算服务领域，A 公司、B 公司和 C 公司是三大主要竞争者。
A 公司凭借其在量子硬件研发方面的深厚积累，占据了约三成的市场份额。
其竞争优势在于能够提供高性能、稳定可靠的量子计算硬件，就像一位内功深厚的武林高手。
B 公司则以其卓越的软件算法和解决方案，在市场中斩获了两成多的份额。
量子计算与量子通信行业未来发展前景调查报告
量子计算与量子通信行业未来发展前景调查报告哎呀呀，量子计算与量子通信，这俩可真是高大上的玩意儿啊！但是呢，作为一名学生，我觉得我还是能说上几句的。
你们知道吗，现在的科技发展得可真快啊！量子计算和量子通信这两个领域，简直就是未来的希望啊！但是呢，说实话，我对这两个东西也不是特别了解。
我只知道，量子计算可以让我们的电脑变得超级快，量子通信可以让我们的信息传输变得超级安全。
但是呢，我也听说了一些不好的消息。
比如说，量子计算和量子通信这两个东西，需要大量的资金和人力才能研究出来。
而且呢，现在的技术还不是很成熟，还有很多问题需要解决。
但是呢，我觉得我们不能因为这些问题就放弃了对量子计算和量子通信的研究。
毕竟，这两个东西对我们的未来太重要了。
如果我们能够研究出量子计算和量子通信，那么我们的生活将会变得更加美好。
所以呢，我觉得我们应该加大对量子计算和量子通信的研究力度。
我们应该投入更多的资金和人力，让更多的科学家参与到这个领域的研究中来。
我们应该加强国际合作，让全世界的科学家共同努力，攻克这个难题。
哎呀呀，说了这么多，我也不知道说得对不对。
总之呢，我觉得量子计算和量子通信这两个东西，真的是太重要了。
我们应该加大对它们的研究力度，让它们早日造福人类。
好啦，今天就说到这里吧！希望我的这篇文章能够引起大家的共鸣，让更多的人关注量子计算和量子通信的发展。
2016年量子计算行业分析报告
2016年量子计算行业分析报告2016年10月目录一、凭借“高速”和“节能”，量子计算将颠覆经典计算41、摩尔定律趋于极限，经典计算瓶颈需要被打破42、量子计算的基本原理63、“高速”和“节能”是量子计算的两大颠覆性优势74、量子计算需要专门的量子算法来适配85、量子计算是量子信息中最重要的领域之一9二、新技术推动量子计算突破101、核磁共振系统首次实现了量子计算102、基于半导体和超导技术，低温超导系统是量子计算的主流方案113、基于半导体和激光技术，光子量子系统是量子计算的备选方案12三、量子计算产业链中，硬件行业将首迎爆发131、经过40年的研究阶段，量子计算进入商业化阶段132、巨头密集布局通用型量子计算，加速其普及进程153.1、Google尝试设计组建自己的量子计算机173.2、微软尝试设计通用型量子计算机183.3、IBM以云服务形式开放其量子计算203.4、我国产学研齐发力233.5量子计算硬件产业预计将率先爆发25四、经典计算机市场将被重新分配271、算力与能耗是量子计算机取代经典计算机根本推动力272、量子计算机从专业应用向通用应用渗透292.1、潜在应用实例1：大数据快速搜索，颠覆现有大数据搜索应用29 2.2、潜在应用实例2：颠覆现有电子银行网络安全的根基32投资建议33图表目录图1、经典计算机运算能力与晶体管数量关系4图2、现有芯片设计工艺发展趋势5图3、量子计算计算方式示意图5图4、量子计算的存储单元6图5、量子计算的存储能力示意图8图6、商用级非通用型量子计算机计算能力增长趋势9图7、量子计算的核心优势11图8、量子算法与量子计算的关系13图9、量子计算与其他量子技术的区别14图10、量子计算的技术方案16图11、量子计算发展历史16图12、第一台商用量子计算机D-wave18图13、量子计算机发展现状19图14、IBM量子计算机云服务界面21图15、量子计算产业链与经典计算产业链23图16、量子计算机应用场景分析24图17、中国服务器市场规模25图18、中国大数据市场规模27图19、中国电子银行信息化市场规模28图20：计算机行业历史PEBand31图21：计算机行业历史PBBand31一、凭借“高速”和“节能”，量子计算将颠覆经典计算1、摩尔定律趋于极限，经典计算瓶颈需要被打破经典计算机的设计思想是每次只处理一个计算任务，运算能力与晶体管数量成正比。
2017年量子计算行业分析报告
2017年量子计算行业分析报告2017年11月目录一、源于量子力学，超越经典计算机 (4)1、超越摩尔定律，量子计算已具备相对完整的理论体系 (4)2、尽管量子计算机的发展仍处于起步阶段，但前途不可限量 (6)二、争夺“量子霸权”，各国政府与企业跃跃欲试 (8)1、IBM：首推量子计算云服务，即将配备20个量子比特的处理器，成功研发50个量子比特的原型产品 (10)2、Google：携手UCSB，计划夺取“量子霸权”，同时打造开源生态 (11)3、Intel：与QuTech合作，超导与量子点方法协同推进，并与自身的芯片工业深度结合 (12)4、Microsoft：发力拓扑量子计算，理论效果出众但尚未实现量子比特 (13)5、优质创业公司：D-Wave、ionQ、Rigetti Computing、Quantum Circuits、QuantumDiamond Technologies (13)（1）D-Wave：利用量子退火技术实现特定领域的快速应用 (13)（2）ionQ：坚持离子阱技术 (14)（3）Rigetti Computing：发布云计算平台 (15)（4）Quantum Circuits：构建模块化超导量子计算机瞄准行业应用，第一代产品有望发布 (15)（5）Quantum Diamond Technologies：专注于NV色心技术 (15)6、中国：量子计算正蓬勃发展，以潘建伟、郭光灿、姚期智教授等为代表的核心团队研发能力紧追海外 (16)三、核心科研团队以及产业链相关企业 (18)鉴于量子计算仍处于技术研发阶段，建议关注以科研学者为核心的量子计算研究团队，以及与量子计算关联密切且商业化进展更为迅速的量子通信相关企业。
摩尔定律的失效呼唤量子计算机的出现。
量子计算机依托量子力学的理论体系，在特定算法下的运算效率远远超过经典计算机。
量子计算机在医药、材料、人工智能等领域具备广阔的应用空间，但量子计算机不会彻底取代经典计算机，二者的应用对象不同、优势互补。
量子计算行业研究报告
量子计算行业研究报告量子计算是一种利用量子力学原理实现的计算方法，具有超强计算能力和强大的信息处理能力，被认为是未来计算科学及技术的前沿领域。
近年来，量子计算行业发展迅速，相关研究报告对该行业的现状、发展趋势等进行了详细的分析和研究。
首先，报告指出，量子计算技术是一项基础性技术，具有广阔的应用前景。
当前，量子计算领域主要集中在量子比特和量子门等基本概念和构建上。
然而，随着技术的不断进步，量子计算的应用领域将会越来越广泛，包括优化问题求解、量子模拟、密码学研究等方面。
其次，报告分析了当前量子计算行业的发展现状。
目前，全球范围内已经涌现出了许多量子计算领域的研究机构和企业。
美国、加拿大、澳大利亚等国家在量子计算领域的研究和发展处于领先地位，而中国和欧洲国家也在积极投入相关资源进行研究。
同时，量子计算行业的发展还受到资金投入、人才培养等方面的限制。
再次，报告对量子计算行业的未来发展进行了展望。
报告认为，未来几年内，量子计算行业将会迎来快速发展的时期。
随着技术的突破和应用的推广，量子计算将成为一个具有重要影响力的新兴产业。
此外，量子计算行业还将推动相关技术和产业的发展，对于提升国家综合竞争力和推动科技创新将有积极的作用。
最后，报告还提出了量子计算行业发展的几个关键问题。
首先是技术瓶颈的突破。
当前，量子计算技术还存在诸多问题，例如量子比特的稳定性、容错性等方面的挑战，需要进一步攻克。
其次是人才培养和引进。
量子计算领域的研究和发展需要一批高水平的科研人才，各国应加强人才培养和引进工作。
最后是国际合作的加强。
量子计算行业的发展需要各国之间的合作与共享，通过共同努力才能推动整个行业的快速发展。
综上所述，量子计算行业是未来计算科技的重要领域，具有巨大的潜力。
相关研究报告对该行业的现状、发展趋势等进行了详细的分析和研究，提出了一些关键问题和发展建议，为量子计算行业的发展提供了有益的参考。
量子计算技术研发项目可行性分析报告
量子计算技术研发项目可行性分析报告一、项目背景在当今科技迅速发展的时代，计算能力的需求呈指数级增长。
传统的计算技术在处理日益复杂的问题时，逐渐面临性能瓶颈。
量子计算技术作为一种革命性的计算模式，凭借其独特的量子比特和量子叠加、纠缠等特性，有望在众多领域实现突破性的计算能力提升，如密码学、化学模拟、优化问题和人工智能等。
二、技术原理与特点量子计算基于量子力学的原理，其核心概念是量子比特。
与传统比特只能处于 0 或 1 的状态不同，量子比特可以同时处于 0 和 1 的叠加态。
通过量子纠缠和量子干涉等现象，量子计算能够在同一时间处理大量的计算可能性，从而大幅提高计算效率。
然而，量子计算技术也面临诸多挑战。
量子比特的稳定性和纠错是目前的关键难题，因为量子态极易受到外界环境的干扰而退相干。
此外，量子计算的算法设计和硬件实现也需要高度创新和复杂的工程技术。
三、市场需求分析随着数字化转型的加速，各行业对强大计算能力的需求日益迫切。
在金融领域，风险评估和投资组合优化需要处理海量数据和复杂模型；在医药研发中，药物分子的模拟和筛选需要高效的计算能力；在物流和供应链管理中，优化算法的求解对于降低成本和提高效率至关重要。
量子计算技术有潜力在这些领域提供前所未有的解决方案，从而创造巨大的市场价值。
据市场研究机构预测，未来几年量子计算市场将以高速增长，预计在_____年内达到_____规模。
然而，目前量子计算技术仍处于早期阶段，市场的实际需求还需要进一步培育和挖掘。
四、技术可行性评估（一）现有技术进展目前，量子计算技术在硬件方面取得了一定的突破。
超导量子比特、离子阱和拓扑量子计算等技术路线都在不断发展。
在软件和算法方面，量子算法的研究也取得了重要成果，如 Shor 算法用于整数分解、Grover 算法用于搜索问题等。
（二）技术难点与解决方案尽管有进展，但仍存在诸多技术难点。
量子比特的保真度和相干时间有待提高，量子纠错码的实现还面临挑战，以及大规模量子计算系统的集成和控制等问题。
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2017年量子计算市场分析报告本调研分析报告数据来源主要包含欧立信研究中心，行业协会，上市公司年报，国家相关统计部门以及第三方研究机构等。
目录第一节传统计算机面临瓶颈，量子计算开启新篇章 (4)一、超越摩尔定律 (4)二、量子计算机在存储、计算、资源节约等方面的优势无可比拟 (8)第二节进入第二次量子革命 (9)一、第二次量子革命正在到来 (9)二、量子计算机可用于模拟量子体系，加快量子物理学发展 (9)三、加快数据搜索速度 (10)四、量子化学将革新电池材料、电子元件、催化剂等多个领域 (10)五、促进人工智能发展 (11)六、大数因子分解，冲击现有公开密钥RSA体系 (11)第三节 2020至2025年有望实现“量子至上” (15)一、低温环境、运算时间、测量精度及通用性仍是难点 (15)二、硬件、计算模型、软件和算法齐头并进 (15)三、2020至2025年实现“量子至上”后，与传统计算机分工合作 (18)四、各国政府大力支持量子计算研发 (20)第四节创业公司和科技巨头竞相布局量子计算 (22)一、D-Wave Systems推出非通用型商用量子计算机 (22)二、IBM推出通用量子处理器，开放量子云平台 (25)三、谷歌在量子计算机研发与应用方面双管齐下 (26)四、微软主攻拓扑量子计算，开源量子计算模拟平台LIQUi|> (28)五、英特尔与QuTech合作，帮助量子计算扫除障碍 (29)六、惠普专注研究光子量子计算 (29)七、中国科学院和阿里巴巴集团共同研制量子计算机 (29)八、另有至少2家初创公司 (29)图表目录图表1：摩尔定律诞生50年以来一直是自我实现的预言 (5)图表2：但越来越多业界人士认为摩尔定律行将终结 (5)图表3：最新也是最后一期ITRS报告预言半导体体积到2021年将不再缩小 (6)图表4：业界需要在性能、成本和能源效率之间进行取舍 (6)图表5：与传统计算机只能输出0或1不同 (7)图表6：量子计算机具备量子叠加和纠缠的特性 (7)图表7：量子计算的一大用途是用量子搜寻算法 (12)图表8：研究人员用2位量子比特，计算出氢分子的能量 (13)图表9：量子化学可用于寻找新的电池材料 (13)图表10：近年来包括量子计算在内的量子信息科学不断进步 (17)图表11：离子阱结构5位量子比特可编程量子计算处理器 (17)图表12：非通用量子计算机的罗斯定律 (19)图表13：对通用量子计算芯片而言，平均每5.3~6.1年量子比特位数翻倍一次，将来还会加快 .. 19图表14：D-WaveSystems公司处理器芯片发展历史 (23)图表15：D-Wave量子计算机外观 (23)图表16：D-Wave量子计算机量子退火算法与传统计算机模拟退火比较 (24)图表17：D-Wave量子计算机与女中音合作二重奏 (25)图表18：IBM量子云计算平台 (26)图表19：VQE测量氢分子能量 (27)表格目录表格1：极大加快数据搜索速度 (12)第一节传统计算机面临瓶颈，量子计算开启新篇章一、超越摩尔定律摩尔定律诞生50年以来一直是自我实现的预言，引导行业每两年将同样大小芯片上的晶体管数目翻倍。
然而近年来，预言摩尔定律失效的业界人士数量也两年翻倍。
7月发布的最后一期“国际半导体技术发展线路图”（International Technology Roadmap for Semiconductors，ITRS）年度报告指出，半导体体积到2021年将不再缩小，自此以后，半导体厂商将通过3D堆叠技术和其他新材料等来增强芯片的计算力，并在性能、能源效率和成本之间进行取舍。
而作为摩尔定律的领先实践者，英特尔虽然仍在努力将14纳米芯片缩小到10纳米，乃至7纳米、5纳米，但已经无法保持以往的开发速度，10纳米芯片发布时点已从今年底推迟到了明年中期。
尽管摩尔定律并不会在5年内失效，但不可否认，传统计算机的发展在芯片方面已经逐渐达到了瓶颈期，很难像过去50年一样得到质的飞跃。
因此，发展拥有更加强大的储存和计算能力的计算机或许将成为解决这一问题的最佳途径，而量子计算机恰恰满足这一需求。
传统计算机的基本工作原理是通过嵌入在硅芯片上微型晶体管的关和开两种状态，将数据编码为0或1两种状态之一，使用逻辑门（与、或、非）进行布尔代数运算操作并进行输出，输出数据仍为0或1。
使用的基本物理性质为电导性。
而量子计算机使用的基本物理性质为量子物理学，利用量子叠加原理进行运算。
该量子可以是原子、光子或者电子等。
量子计算机的基础单位Qubit（量子比特或量子位）比传统的比特（0或1）更为灵活，允许制备在两个逻辑态0和1之间的相干叠加态，可以视作同时代表0和1，描述了0或者1的可能性。
这种灵活性带来了强大的信息存储和处理能力，使之比传统计算机能够更快地处理更加复杂的运算，记录更多的信息。
目前常见的量子计算模型包括：量子线路模型（Quantum circuit model），该理论与传统计算机的逻辑门类似，把量子计算过程化，将不同的逻辑量子门一步步作用在使用量子比特表示的量子态上。
量子比特可以使用向量进行表示，拥有指向和长度两项指标。
初始量子比特在经过量子门（使用酉矩阵表示）时，进行量子运算操作（线性代数运算），输出的量子比特通常在长度和方向均会改变绝热量子计算模型（Adiabatic quantum computation model）：利用一个易于制备的简单哈密顿量（该哈密顿量包含所需结果的基态）通过绝热过程演化为所需的复杂哈密顿量单向量子计算模型（One-way quantum computation model）：将量子计算分解，在初始纠缠态（通常为团簇态）上对单个量子比特进行逐个测量，由于测量会摧毁初态因此称为单向拓扑量子计算模型（Topological quantum computation）：根据辫理论将量子计算分解为二维晶格中任意子（二维空间的粒子）的编织，形成三维时空（时间+二维空间）的辫，即量子逻辑门。
这些量子计算模型已被证明相互等价且各有发展，例如目前已经问世的D-Wave量子计算机正是使用了绝热量子计算模型。
图表1：摩尔定律诞生50年以来一直是自我实现的预言资料来源：Our Worldin Data，北京欧立信信息咨询中心，欧咨行业数据库图表2：但越来越多业界人士认为摩尔定律行将终结图表3：最新也是最后一期ITRS报告预言半导体体积到2021年将不再缩小图表4：业界需要在性能、成本和能源效率之间进行取舍图表5：与传统计算机只能输出0或1不同图表6：量子计算机具备量子叠加和纠缠的特性资料来源：Andreessen Horowitz，北京欧立信信息咨询中心，欧咨行业数据库二、量子计算机在存储、计算、资源节约等方面的优势无可比拟考虑一个拥有N个比特的存储器，它只能存储2N个数据中的任一个；而一个拥有N位量子比特的存储器则可以同时存储2N个数。
因此随着量子比特位数N的增加，量子计算机存储信息的能力将呈指数增长。
而计算方面，由于量子计算机可以一次对N位量子比特（2N个数据）进行运算，相当于传统计算机进行了2N次运算或者2N个传统处理器并行运算，因此无论是计算效率还是节省运算资源均大幅领先于传统计算机。
另外，一般来说量子计算机是可逆计算机（大部分计算模型可逆），故整个过程不产生能耗。
而传统计算机的计算过程并不可逆，意味着每一个比特的操作都会有热损耗，且集成度越高，散热越困难。
所以相比于传统计算机而言，量子计算机自身的能耗几乎可以忽略不计（但目前用于维持低温超导环境耗能巨大）。
而且，随着摩尔定律逐渐失效，传统半导体开发商将主要依靠3D堆叠技术来提高计算能力，不仅能耗较高，而且无法继续小型化。
而理论上，一块手表大小的量子计算机的计算能力都甚至可以超过超级计算机，而且驱动它只需要一块纽扣大小的电池。
第二节进入第二次量子革命一、第二次量子革命正在到来第一次量子革命发生于上世纪早期，集中于物理定律在微观领域的理解和运用，并带来了晶体管、激光等科技的发现。
而随着在各种定制化系统和材料上操纵量子效应的能力逐渐增强，人类已经迈入了第二次量子革命的时代。
利用量子力学原理设计出较传统设备表现更好的量子设备，包括的领域有量子传感、量子测量、量子成像、量子通信、量子模拟和量子计算等。
目前除去量子模拟和量子计算外，大部分已经开始进入实用化阶段。
但随着量子计算机的逐渐开发进步，量子模拟和量子计算也将成为现实，并在许多方面影响人类的生活。
二、量子计算机可用于模拟量子体系，加快量子物理学发展量子计算机最显而易见的用途是研究量子体系本身，对量子体系进行模拟。
例如，模拟1000个氢原子中电子的状态，每个电子均拥有高能级和低能级两个状态。
传统计算机需要储存总共21000种情况，该数字远超已知宇宙中全部原子的数目。
最好的超级计算机之一Sunway Taihu Light内存容量为1.31PB，即1.31*1015字节或1.048*1016比特，由于每种情况需要1000个比特来进行存储，因而仅能存储约243种情况。
而量子计算机则只需要1000位量子比特即可进行存储和模拟。
运用量子计算机进行量子体系的模拟可以进一步加速量子力学的研究，推动物理学的发展。
例如，今年7月来自洛杉矶大学圣芭芭拉分校和谷歌的科学家利用了3位量子比特的量子计算机便成功对量子进行了模拟。
实验发现，量子比特纠缠熵（纠缠程度）的分布图随着时间的推移会发生变化，且量子比特纠缠熵和经典物理系统的混沌程度（经典力学下的混沌系统随着时间的推移，混沌程度的分布图也会发生变化）具有很强的相关性，两种效应之间的相互作用使得系统最终服从热力学规律。
这项实验表明，量子比特之间的纠缠特性能够用经典物理体系下的热力学和混沌理论来描述。
同时，可控的量子系统可以用来揭示非平衡热力学的机理。
一般来说，量子计算机的量子模拟分为三步：1）根据所研究的量子体系的哈密顿量设计相应的量子网络；2）按照需要模拟的量子制备特定的初态；3）利用量子计算机进行量子操作模拟运算。
最终量子计算机输出的终态就是我们需要模拟的量子态。
量子计算机可以用来研究例如原子分子等之间的相互作用、高温高密度等离子体、晶体固态模型、分子行为的量子模型等。
三、加快数据搜索速度量子计算的另一大用途是大型数据库中数据的搜索。
量子搜寻算法也称Grover’sSearch Algorithm，于1996年由Lov Grover发现。
以电话簿为例，电话与名字一一对应，而名字则按照姓氏字母顺序排列。
为寻找特定的电话号码，传统计算机需要逐个遍历所有的电话号码直到找到特定的号码。
如果该号码并不存在，则需要对所有的电话号码进行一遍校对，计算量与电话簿里电话号码的数量为同一数量级。