2023年9月在南京挤紫金山实验室开放日的人群里时，我手里还攥着半袋刚从门口小摊买的糖炒栗子，视线被前面三个穿冲锋衣的极客挡得严严实实。直到讲解员的声音从喇叭里传出来，说我们面前这个半人高的银灰色大罐子，是整个园区最冷的地方，嗡嗡的低振感顺着鞋底传上来的时候，我才反应过来——这就是大家念叨了好几年的量子计算装置。
那台嗡嗡响的“大冰箱”，根本不是电脑主机
很多人第一次见量子计算机，第一反应都是“这跟我家台式机长得半毛钱关系没有啊”。确实没有。经典计算机的核心是刻满晶体管的硅片，在常温下就能稳定跑，只要你别把它泡进水里、别拿重物砸机箱。但量子计算机的核心——那些用来算东西的量子比特，娇贵得离谱。
它不能有温度。不能有振动。不能有电磁干扰。甚至不能有一个游离的光子撞上来，不然它那点脆弱的状态立刻就散了。所以我们得用那台叫稀释制冷机的装置，把核心区域的温度压到10毫开尔文——也就是比绝对零度只高0.01度，比宇宙深空的平均温度还低两三倍。
我当时凑到玻璃边往里看，层叠的铜色管线绕得像外婆家藏了几十年的老式铜暖炉，只不过这个暖炉是往外面散冷的。讲解员当时拿了个硬币打比方，说经典比特就像稳稳放在桌面上的硬币，要么正面朝上要么反面朝上，永远只有一个固定状态。但量子比特不一样，是我们用各种电磁手段悬在半空中的硬币，只要它没掉下来，就同时是正面、也是反面。我们折腾这么久造这台机器，本质上就是让一堆悬着的硬币按照设定的规律转动，最后等它们落下来的时候，刚好能给出我们要的答案。
我当时听傻了。
合着这么贵的装置，就是为了让一堆硬币在空中多转几秒？
别信那些“量子计算明天就要破解比特币”的鬼话
从展馆出来刷手机的间隙，我首页刷到好几个耸人听闻的推送，说什么量子计算机一问世，所有加密货币、银行系统、国防密码全要瘫痪。说实话，我当时差点把刚买的盐水鸭掉在地上。
哪有那么快。
现在的量子比特，那个“悬在空中的时间”短得可怜。就拿现在实验室里能稳定运行的比特来说，相干时间——就是硬币能不落地的有效计算窗口——也就几百微秒，比你眨个眼的时间短一万倍。这点时间够干嘛？连算个两位数的复杂乘法都费劲。
我之前特意去查过NIST（美国国家标准与技术研究院）公开的后量子密码迁移报告，这个全球公认的密码标准制定机构，花了整整三年从全球提交的几十种候选算法里，才在2024年敲定第一批能抵抗量子计算攻击的加密标准，给全球所有涉及加密的行业留了至少10年的迁移窗口期。就这，大家还在担心全球各行业的迁移速度赶不上量子比特的性能提升，哪来的什么“明天就破解”？
那天在现场碰到个搞密码学的教授，他跟我吐槽，说现在好多写量子计算稿子的人，连超导比特、光量子比特、离子阱比特的区别都分不清楚，就敢瞎吹“通用量子计算机已经做出来了”。通用量子计算机是什么？是那种跟现在的经典电脑一样，能写文档、能剪视频、能跑所有类型程序的机器。现在我们手里的量子计算机，连个能稳定集成1000个低噪声量子比特的芯片都没做出来，离通用计算的门槛，少说还有二三十年的路要走。
真的。我没开玩笑。
它现在到底能干嘛？我翻了三年的公开论文才搞明白
总有人问，花这么多钱做这么个娇贵的机器，到底有啥用？总不能就放在实验室里当展品吧。
其实有用，但用处跟你想的可能完全不一样。
它从来就不是万能的。它是专门用来解决经典计算机算不动的那几类问题的。比如模拟分子的结构——你想研发一种新的抗癌药，得知道药物分子和癌细胞的蛋白质结合时，电子是怎么运动的。这个过程用经典计算机算，因为电子之间的相互作用太复杂了，就算把全世界的超级计算机堆起来，也算不准一个稍微复杂点的分子结构。但量子计算机本身就是按照量子规律造的，它天生就能模拟量子层面的运动，相当于你要知道水怎么流，直接站在水里感受，总比隔着墙拿压力表猜要准得多。
我之前看过几篇公开的实验论文，现在的中等规模量子计算机，已经能模拟出几个简单催化剂分子的电子结构，虽然精度还比不上实验室的实际测量值，但已经比经典计算机的模拟结果接近很多了。这对做新材料、做创新药的团队来说，是真的能省好几年的研发时间。
那天在开放日，有个穿南京附中校服的小姑娘，举着个画满公式的笔记本挤到研究员旁边，问以后想做这个方向，现在得先学什么。研究员蹲下来跟她说，先把高中物理的电磁学搞明白就好，现在的我们，连怎么把量子比特的噪声压到足够低，让它能稳定完成上千比特规模的计算，都还在摸石头过河呢。
我这几年跑过好几个做量子计算的实验室，发现现在大家其实都挺务实的，不再吹什么“颠覆世界”的牛了。毕竟这东西真的太难了，冷一点不行，热一点不行，走廊上过个震动的推车不行，甚至隔壁实验室开个大功率的测试仪器，都可能把这边的量子态给弄乱。
急什么呢。
那天从实验室出来，我拎着半只没吃完的盐水鸭，走在南京九月的梧桐道上，风一吹，悬铃木的叶子哗啦啦往下掉。我突然觉得，大家对量子计算的态度，要么是把它吹成能解决所有问题的神，要么是把它骂成骗钱的噱头，都不对。它就是个刚学走路的小孩，走得摇摇晃晃，摔过好多次，但你真的蹲下来看，它每一步都在往前挪。
作者|科技
排版|科技
审核|阿辰