我拥有计算机科学学位。我从事IT工作，已经从事了很多年。在那个时期，“古典”计算机得到了突飞猛进的发展。现在，我的袜子中卧室抽屉里有一个TB的磁盘驱动器，手机具有强大的处理能力，计算机彻底改变了我们的生活。
但是据我所知，量子计算并没有做任何事情。而且，看起来它将保持这种状态。量子计算已经存在了40年之久，而真正的计算却把它遗忘了。请参阅Wikipedia上的时间轴，并问自己并行加法器在哪里？相当于Atlas或MU5的地方在哪里？我去了曼彻斯特大学，在Wikipedia 上的《曼彻斯特计算机》上看到了历史。量子计算机没有显示出类似的进步。互惠生，似乎他们还没有起步。您不会很快在PC World中购买一台。
你能做到吗？都是炒作和热风吗？量子计算只是天上掉馅饼吗？难道这就是量子震撼力向可骗公众兜售的果酱明天吗？如果没有，为什么不呢？
Answers:
量子计算只是天上掉馅饼吗？
到目前为止，它看起来是这样的。在过去的三十年中，我们一直在积极争取这一蛋糕，但收效甚微。我们现在确实有量子计算机，但是它们不是我们想要的馅饼，它是一种量子计算机，与经典计算机相比，它实际上可以更快或更有效地解决问题。
您不会很快在PC World中购买一台。
你能做到吗？
我们无法预测未来，但是如果我现在必须猜测，我会说“不”。对于量子计算，尚无足够有价值的应用程序。取而代之的是，我们可能在少数专门机构中进行了非常特殊的计算的量子计算机（例如，橡树岭国家实验室的名为Titan的超级计算机，或进行了特殊实验的回旋加速器粒子加速器）。
都是炒作和热风吗？
不幸的是，大多数都是炒作。
但是在量子化学中的应用确实可以改变游戏规则。我们可以对数千种药物或肥料的候选分子进行费力的实验，而无需在计算机上搜索最佳分子。分子的力学行为是量子，模拟量子力学在经典计算机上效率不高，但在量子计算机上却有效。Google在质量控制方面的大部分投资是用于化学应用[ 1 ]。
难道这就是量子震撼力向可骗公众兜售的果酱明天吗？如果没有，为什么不呢？
不幸的是，很多都是这样。
您可能是曼彻斯特大学班上最有才华的学生之一。您可能已经注意到，你们中只有少数人，还有大量的中等和次中等学生。在教授一级也有类似现象。许多教授并不容易或“自然”地编写广受欢迎的赠款提案，但他们需要资金来保持其工作并确保获得博士学位。学生们不会因参加科学会议和获得所需软件而感到饥饿。
当教授成为：
渴望资金，或
遇到生活中的其他问题，例如必须照顾患有癌症的孩子，或者
意识到他们不会像一些科学家在100年前所做的那样产生巨大的科学发现，生活更多的是生存，保持幸福的家庭，做自己喜欢的事情，而不是为孙子孙女创造一个更好的世界。作为一名教授，我可以告诉你，我的许多同事并不像公众通常认为的那样“高贵”。
我知道大约有1000名有资金从事量子计算工作的人，而且似乎没有一个人有恶意以某种险恶的方式欺骗“易受骗的公众”。我们大多数人只是通过大学或政府申请助学金，我们无意像其他科学家争夺同样的钱那样夸大我们工作的重要性（我们必须与假装他们的工作的分子物理学家竞争）对于解决气候变化问题很重要，因为他们正在研究的分子在我们的大气中，或者假装他们的工作的生物物理学家可能仅仅因为他们正在研究人体中突出的分子而治愈癌症。
关于量子计算的许多“炒作”都来自媒体。记者们扭曲了我论文的内容，成为了吸引眼球的头条新闻，这将使他们的广告获得更多点击，他们的老板给他们施加压力，否则他们将把工作丢给其他不太在意的实习生关于诚实。
一些炒作的确来自科学家本身，许多人真正相信量子计算将是革命性的，因为他们的博士学位。主管没有受过很好的教育（请记住曼彻斯特大学是世界上最好的大学之一，而且大多数大学甚至都不在附近），或者在极少数情况下，人们急切地渴望获得资金，但出于种种原因并没有太多除了这些。
我确实相信公众应该对量子计算进行一些投资，就像他们在其他许多没有肯定成果的研究领域所做的那样。炒作常常被认为自己需要生存的记者，无知的科学家或无知的科学家夸大。记者和资助机构也遭到了不公平的严厉批评。
您在问题中所说的一切都没有错。
我刚刚给出了为什么它们正确的一些原因。
我将尝试从中立的角度来解决这个问题。您的问题有点像“基于观点”，但是有几点要注意。从理论上讲，关于为何量子计算机实际上无法实现，还没有令人信服的论据。但是，请务必查看：《量子计算机是如何失败的：量子代码，物理系统中的相关性以及噪声累积》，吉尔·凯莱（Scott Aaronson），以及相关的博客文章，斯科特·亚伦森（Scott Aaronson）在文章中提出了一些令人信服的论点，反对凯莱的主张。另外，请阅读詹姆斯·沃顿（James Wotton）对相关QCSE帖子的回答：吉·凯莱（Gil Kalai）反对拓扑量子计算机的论点听起来正确吗？
数学溢出有一个很好的总结：关于反对量子计算的数学论证。
但是，是的，当然有工程上的问题。
与环境交互的敏感性：由于任何交互（或测量）都会导致状态函数崩溃，因此量子计算机对与周围环境的交互极为敏感。这种现象称为退相干。要隔离量子系统，特别是经过工程设计的系统，以使其不与环境纠缠，是极其困难的。量子位的数量越大，保持一致性的难度就越大。
[进一步阅读：Wikipedia：量子退相干 ]
不可靠的量子门动作：对量子位的量子计算是通过对它们进行一系列变换来实现的，这些变换原则上是使用小门实现的。必须在这些转换中不引入相位误差。但是实际的方案可能会引入这样的错误。即使在开始计算之前，量子寄存器也可能已经与环境纠缠在一起。此外，初始阶段的不确定性使得通过旋转操作进行的校准不足。另外，必须考虑到在实现矩阵变换的经典控制中相对缺乏精度。精度的不足无法通过量子算法完全弥补。
错误及其纠正： 经典错误纠正采用冗余。最简单的方法是多次存储信息，并且-如果以后发现这些副本不同意-只需进行多数表决即可。例如，假设我们复制了三遍。进一步假设噪声错误破坏了三位状态，因此一位等于零，而另外两位等于一。如果我们假设噪声误差是独立的并且以一定概率发生，该错误很可能是一个单位错误，而传输的消息是三个错误。可能会发生双位错误，并且传输的消息等于三个零，但是此结果的可能性小于上述结果。由于无克隆定理，不可能复制量子信息。该定理似乎为制定量子误差校正理论提供了障碍。但是可以将一个量子位的信息扩展到几个（物理）量子位的高度纠缠状态。彼得·索尔（Peter Shor）首先通过将一个量子比特的信息存储到九个量子比特的高度纠缠状态中，发现了一种制定量子纠错码的方法。然而，量子纠错码保护量子信息免受仅某些有限形式的错误。也，它们仅对少数量子位中的错误有效。此外，纠正错误所需的量子位数量通常无法与实际发生错误的量子位数量成比例。
[进一步阅读：Wikipedia：量子错误校正 ]
状态准备的约束：状态准备是任何量子计算开始之前必须考虑的基本第一步。在大多数方案中，量子位需要处于特定的叠加状态，量子计算才能正确进行。但是精确地创建任意状态可能会成倍地困难（在时间和资源（门）复杂度上）。
量子信息，不确定性和量子门的熵： 通过与系统的交互，很容易获得经典信息。另一方面，不可能克隆意味着无法确定任何特定的未知状态。这意味着除非系统已经特别准备好，否则我们控制它的能力仍然有限。系统的平均信息由其熵给出。熵的确定将取决于对象遵守的统计信息。
大约十年半之前，所谓的“量子计算机” 的退相干时间小于1纳秒。现在，您可以在线访问的IBM Quantum Experience 16量子位版本具有约100μs的去相干时间（请参阅：IBM 16量子位处理器上的不变性和奇偶学习演示（Davide Ferrari＆Michele Amoretti，2018））。100μs的退相干时间足以运行简单的量子算法！您可以在5 qubit和16 qubit量子计算机上自己检查一下，这些计算机已经由IBM在线提供。我认为Google可以通过其超导芯片（具有相等数量的qubit）获得更好的去相干时间。
另外，引用：Wikipedia：量子纠错-实验实现：
已经有几种基于CSS的代码的实验性实现。第一个演示是使用NMR量子位。随后，用线性光学，捕获的离子和超导（超子）量子位进行了演示。还已经实施了其他纠错码，例如旨在纠正光子损耗的光子，光子量子位方案中的主要误差源。
制备任意量子态仍然是一个主要问题。但是现在至少我们知道了任何单一演化的精确门分解（带有通用门分解的量子态制备（Plesch＆Brukner，2011）），尽管门的数量通常不能很好地与许多量子位成比例。还有进一步的改进，例如使用相邻最优控制的高保真量子态制备（Yuchen Peng和Frank Gaitan，2017）。有关其他最近开发的高精度状态准备方法，请参见量子力学中的状态准备（Fröhlich，2016）和 量子状态的准备（Ali等人，2017）。
我们仍然具有的主要限制之一是量子位的数量（请注意，此问题与Schrödinger的猫长期保持相干的困难以及宏观叠加状态的困难以及其中的出色答案本质上相关）。与经典计算机相比，当今的量子计算机还不足以显示“功能”的任何显着提高。迄今为止，由量子计算机分解的最大数为291311（使用自旋系统的固有哈密顿量进行的高保真绝热量子计算：在291311的实验分解中的应用（Li等，2017））。291311的蛮力分解最多需要约270个划分，而在现代CPU上每个划分需要约10 ns。总共3个人，这意味着您的笔记本电脑上的分解将快几个数量级。除非并且直到qubit的数量增加至少 10倍左右为止，时间复杂度的实际改进才会引起注意（我不考虑具有1000 qubit的D-Wave机器，因为它们使用已知的不同机制作为量子退火，仅在少数问题范围内有效）。但是，甚至可以说，量子位的数量也在稳定增长。最近，Google宣布了一款72 qubit的机器（ Google AI博客：Bristlecone的预览版，Google的New Quantum Processor），而Intel宣布了一款49 qubit的机器（IEEE Spectrum :: CES 2018：英特尔实现量子优势的49位芯片拍摄）。与2000年代相比，我们以前只有一个位数的qubit！
在过去的几十年中，已经发现了几种量子计算体系结构，对于这些体系结构，几乎不需要零温度，例如，光量子计算机，俘获离子量子计算机，基于金刚石的量子计算机等。为什么超导量子计算机不必将光量子计算机保持在绝对零附近？
我们是否会拥有在某些领域明显优于传统计算机的高效量子计算机，这只有时间会说出来。但是，纵观我们所取得的巨大进步，说在几十年内我们应该拥有足够强大的量子计算机可能并不太错。但是从理论上讲，我们还不知道经典算法是否可以在时间复杂度上与量子算法相匹配。请参阅我以前关于此问题的答案。从完全理论的角度来看，如果有人可以证明所有BQP问题都出在BPP或P上，那将也非常有趣！
我个人认为，在未来几十年中，我们将结合使用量子计算技术和经典计算技术（即您的PC将同时具有经典硬件组件和量子硬件，或者量子计算将完全基于云，并且您只能通过经典计算机在线访问它们）。因为请记住，量子计算机仅对很小范围的问题才有效。使用量子计算机进行类似2 + 3的加法运算将非常耗费资源，并且是不明智的（请参阅量子计算机如何在硬件级别执行基本数学运算？）。
现在，您来看看是否有必要不必要地将国家资金浪费在尝试构建量子计算机上。我的回答是不！即使我们无法构建合法，高效的量子计算机，我们在工程技术进步和科学进步方面仍将获得很多收获。对光子学和超导体的研究已经增加了许多倍，并且我们开始比以前更好地理解许多物理现象。此外，量子信息论和量子密码学导致发现了一些简洁的数学结果和技术，它们在许多其他领域也可能有用（参见物理SE：量子信息论和量子密码学中的数学难题领域（）。到那时，我们还将对理论计算机科学中的一些最棘手的问题有更多的了解（即使我们无法构建“量子计算机”）。
经过一番搜索，我发现了一篇非常不错的文章，其中概述了斯科特·亚伦森（Scott Aaronson）几乎所有反对量子计算怀疑论的论点。我强烈建议您仔细阅读那里给出的所有要点。实际上，这是亚伦森在其网站上撰写的讲义的第14部分。它们被用于滑铁卢大学的PHYS771课程。讲座笔记基于他的流行教科书“ 自Demo cri以来的量子计算”。
古典计算比量子计算早。古典计算的早期与我们现在在量子计算中所经历的相似。始建于1940年代的Z3（第一个Turing完整的电子设备）只有一个房间，不如手机强大。这说明了我们在经典计算中所经历的惊人进步。
另一方面，量子计算的曙光直到1980年代才开始。Shor的分解因数算法；推动该领域发展的发现是在1990年代。几年后，又进行了量子算法的首次实验演示。
有证据表明量子计算机可以工作。每年在该领域的实验和理论方面都取得了巨大进展，没有理由相信它会停止。所述量子阈定理指出，大规模量子计算是可能的，如果对物理栅极的错误率低于某一阈值。我们正在接近（有些人认为我们已经存在）小型系统的这个门槛。
怀疑量子计算的有用性是一件好事。实际上，这是令人鼓舞的！将量子计算的进度与经典计算进行比较也是很自然的。忘记了量子计算机比传统计算机更难构建。
TL，DR：工程和物理方面的论点已经提出。我添加了一个历史观点：我认为量子计算领域实际上仅存在了二十多年，而且我们花费了三十多年的时间才能构建出类似MU5的产品。
既然您提到了时间轴，让我们仔细看看：
首先，西方国家的理查德·费曼（如果需要的话，是1959或1981年）和东方的尤里·马宁（1980年）都说了量子计算机之类的可能性。但这只是一个想法。没有开始执行。
古典计算何时会发生类似的事情？好吧，很久以前。例如，查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）早在19世纪初就想建造计算机，他已经有了构想。帕斯卡尔，莱布尼兹，他们都有想法。Babbage的1837年分析机由于资金和工程难题而从未建造（顺便说一下，该分析机的前身是用Lego建造的）绝对是最新的第一个想法，已经超出了Feynman和Manin提出的建议量子计算，因为它提出了一个具体的实现。
70年代没有看到任何与量子计算机有关的东西。发明了一些代码，完成了一些理论基础（可以存储多少信息？），这对于qc来说是必需的，但实际上并不是在追求量子计算机的思想。
与代码和通信相关的思想对于量子计算而言，就像电话和电报线对于经典计算而言：是重要的先驱，而不是计算机。如您所知，莫尔斯电码和电报机是19世纪的技术，还研究了用于嘈杂频道的更困难的电码。在1948年，香农（Shannon）完成了数学基础（根据无定理等）。
无论如何，可以说穿孔卡计算是在1804年为编织而开发的，但是我不想断言这确实是经典计算的开始。
那么什么时候开始计算呢？我要争辩说，您需要做很多事情才能开始进行通用计算的研究。在此之前，在那里的投资人数和资金将是有限的。
我们什么时候可以得到量子计算中的那些？
在此之前或在此期间，量子计算的所有其他进展都限于密码学，一般的量子系统或其他一般理论。
那么经典计算呢？
因此，在1994年，我们处于与1937年相当的状态：
对于经典计算，这由Wikipedia时间轴中不同的“第一台计算机系统”的数量来说明。至少在德国，英国和美国有几个研究小组，分布在几个地方（例如英国的曼彻斯特和布莱奇利公园等）。战时资金被转移到计算上，因为这对于例如开发核弹是必不可少的（请参阅Los Alamos的帐户）。
对于量子计算，请参见此注释：
由于多次同步刺激，QIS领域在1990年代初到中期开始爆发性增长：Peter Shor证明了量子计算机可以超高效地分解非常大的数量。半导体行业意识到，按照摩尔定律对计算机进行的改进将很快达到量子极限，需要对技术进行根本性的改变。物理科学的发展产生了被困的原子离子，先进的光学腔，量子点以及许多其他进展，从而使人们可以构想可行的量子逻辑器件的构造。此外，对安全通信的需求推动了对量子通信方案的研究，该方案将是防篡改的。
从那时起，总的来说，现代计算机的理论基础已经奠定，直到第一台计算机问世（祖斯1941年，曼彻斯特1948年，仅举两个）之时，它花费了大约十年的时间。同样，第一个系统用量子系统进行某种通用可编程计算也花费了大约十年的时间。当然，它们的功能低于第一台曼彻斯特计算机，但仍然如此。
二十年后，我们逐渐看到技术的爆炸性增长，许多公司都参与其中。我们还看到了新技术的出现，例如晶体管（1947年首次发现）。
同样，在量子计算开始20年后，我们看到私营公司（包括Google，IBM，Intel和许多其他公司）已进入该领域。当我在2012年的第一次会议上时，他们的参与仍然是学术性的，而今天，这是具有战略意义的。同样，在2000年代，我们看到了许多不同的量子计算系统的主张，例如超导量子位，它们构成了上述三家公司最先进芯片的基础。在2012年，没有人可以声称拥有一个具有几个物理qubit的可靠系统。如今，仅六年之后的今天，IBM允许您使用其非常可靠的16 qubit（如果您真的只想玩转，则为5 qubit），而Google宣称将在我们所说的情况下测试72 qubit系统。
是的，要想拥有可靠的具有纠错功能的大型量子计算机还有很长的路要走，目前拥有的计算机要比60年代的经典计算机要弱，但是我（正如其他人在其他答案）认为这是由于独特的工程挑战。我们不太可能是由于身体上的限制，但鉴于目前的进展，如果是这样，我们最迟应在几年内知道。
要回答部分问题，例如“我会买量子计算机吗？”等等。我认为这是一个基本的误解。
量子计算不仅是经典计算，而且速度更快。量子计算机可以在短时间内解决某些类型的问题，而传统的超级计算机则需要一千年的时间。这不是夸张。但是常规的计算，加号，图形的移动位等。这些仍然仅仅是经典的计算方法。
如果技术可以小型化（我不知道），那可能更像是MMU或图形卡。经典计算机的附加功能，而不是替代功能。高端显卡可以让您的计算机使用主CPU在合理的时间内完成某些工作（在合理的时间内），而量子计算机则可以执行目前无法完成的其他种类的操作。
我建议您至少扫描一下量子计算Wikipedia页面上“ 操作原理 ”页面的第一段。
当您问这是否是天上掉馅饼时，这取决于您认为量子技术正在努力实现的承诺。而这取决于人民正在做出那些承诺。
考虑一下为什么您甚至还不知道量子计算，因为量子计算尚未设法生产出类似于强大计算机硬件的任何设备（或更公平地说，不是很多设备）。您从哪里得知它的兴奋？我敢打赌，即使您参加了您可以亲自参加的每一次有关量子计算的学术性演讲，您听到的关于量子计算的信息也绝不会来自学者。您可能会从对兴奋比实际更感兴趣的来源中听到很多有关量子计算的信息。
有一些公司消息人士或多或少地宣称他们的量子硬件可以做什么或将能够做什么。已经有十多年了。同时，有很多人只是在努力取得谨慎的进展，而没有花太多的精力来兑现他们无法兑现的承诺。您将从谁那里听到更多信息？
但是，即使授予了这些权利，对量子计算最感兴趣的当事方是某些杂志和特别关注的网站，这些信息和信息源就像是集市华夫饼干的卖方：他们在甜美的蒸气香气上进行大量交易，而不是与实质和咬。寻求关注的广告业而不是学术界，是人们对量子计算抱有如此大的期望的主要原因。他们甚至根本就不在乎量子计算：这是使人群惊奇，唤起天空中的馅饼梦，同时又从其他公司赚钱的几种神奇咒语之一，看到了半秒钟的广告。那无论是向客户还是向受众销售空运糕点的行业都是非常重要的。但这是否意味着实际上从事量子技术研究的人们被欠下了无花果卷？要完成我们认为可能会完成的事情是很困难的，这些事情比较适度，但仍然值得。
在我的学术同行（理论计算机科学家和理论物理学家）中，公众对量子计算的公然误传是造成极大挫败感的原因。我们大多数人相信建造量子计算机是可能的，而大多数确实相信这将对经济产生重大影响。但是，我们谁也没有想到它将在五到十年内颠覆整个世界，我们也没有期望在过去的十五年中，任何时候开始流行说我们将拥有大规模的量子计算机。五到十年”。我总是很想说我希望看到我一生中的影响，而最近的活动使我希望能在二十岁之内看到它，但是即使那样，您也不会去商店买东西，
我们中的任何人都没有期望它可以使您轻松地解决旅行商问题或类似问题。能够分析量子化学和量子材料中的问题是原始的，并且在短期内仍然是量子计算的最佳，前瞻性应用，并且可能在此具有革命性。也许从长远来看，我们可以针对优化问题在实践中提供强大而显着的改进。（D-Wave声称他们已经可以使用自己的机器在实践中做到这一点：对于这种说法是否合理，陪审团仍在学者中间。）
它的魔鬼在于，要解释您从量子计算的理论和发展中可以实际期望到的东西，您必须以某种方式解释一些量子力学。这不是一件容易的事，对于任何复杂的事情，在宽广的世界中几乎没有耐心进行细微的理解，尤其是当糖果味的“ yakawow”炒作形式的“另类事实”大步向前走时联赛靴。
关于量子计算可以做什么的事实真是无聊，它可能不允许您在世界范围内传送，也不能一口气解决世界的饥饿或航空公司混乱。但是在化学和材料科学上却没有取得重大进展。更不用说尚未开发的应用程序了：您如何轻松地从基于齿轮的计算机推断以帮助可靠地计算税款或计算对数表以设计飞机？
古典计算技术的时间表甚至可以追溯到19世纪。我们对如何尝试使用量子技术重新尝试这条道路有一些想法，并且我们对如果这样做可能会带来的红利也有想法。因此，我们希望比从Pascal加法器到现代的370多年，能够将开发重现为有用的计算技术的时间要快得多。但这并不会像某些人所承诺的那样快，特别是那些实际上不负责兑现那些“承诺”的人。
一些评论。
“ 并行加法器在哪里？ ”
“ Atlas或MU5相当于什么？ ”
“ 看来他们甚至还没有起步。您很快就不会在PC World中购买一台。 ”
“ 您是否能够（在PC World中购买一台量子计算机）？ ”
TL; DR：我从事量子计算机理论研究已有15年了。我还没有说服他们说行不通的说服力。当然，他们可以工作的唯一真实证据就是创造一个。现在正在发生。但是，量子计算机将做什么以及我们为什么要它与公众的看法不符。
量子计算只是天上掉馅饼吗？难道这就是量子震撼力向可骗公众兜售的果酱明天吗？
作为“量子庸医”（感谢），我将告诉您这一切都是现实的。但是理论是合理的。只要量子力学是正确的，那么量子计算的理论就是正确的，并且存在量子计算机的高效算法，而我们不知道该算法如何在经典计算机上高效地求解。但是我认为我在这里写的任何东西都不能说服怀疑者。您要么坐下来自己学习所有细节，要么拭目以待。
当然，量子力学只是一个可以随时被取代的理论，但是它的预测已经被用来解释我们周围的世界。量子计算机并没有将理论推向一个未经检验的状态，在这里我们可能希望得到意想不到的结果（这是物理学家真正希望的结果，因为这是您开始看到新物理学的暗示的地方）。例如，量子力学已经被应用到由更多成分组成的凝聚态系统中，而不是我们在短期量子计算机中谈论的量子比特。只是我们需要对它们进行空前的控制。少数人认为他们对量子计算机为何不起作用的说法有争议，但我发现我所读的论点中没有特别令人信服的东西。
都是炒作和热风吗？
量子计算机周围有很多炒作。我会说这来自两个主要来源：
量子计算在主流媒体和流行文化中的流行代表（例如科幻小说）。询问积极从事量子计算的任何人，我想他们都会同意它的表示能力很差，给人的印象是这是一个通用的解决方案，它将使一切运行得更快，至少到目前为止，情况并非如此。明天有一些拥挤的人群向易受骗的人群兜售，但这更多是通过“迷失在翻译中”试图过度简化正在发生的事情，主要是由非专业中介机构进行的。
研究人员自己。在过去的20年中，人们一直承诺，量子计算才刚刚出现，并且从未真正实现过。观察者在这一点上感到厌倦是很合理的。但是，从该领域的角度来看，我的观点是尚未有许多声称致力于量子计算机的人。随着资助机构对研究“为什么”以及确保“影响力”的要求越来越高，即使许多实验家并不真正愿意为量子计算机做任何事情，量子计算也已成为许多实验者的首选。如果有某种方法可以扭曲他们正在做的事情，从而听起来与量子计算有关，那么他们倾向于这样做。这并不意味着量子计算可以 没做，只是没有像所暗示的那样集中精力。在稍微不同的层面上看一下量子信息理论的爆炸式增长。因此，很少有理论家积极研究量子计算机的理论以及如何使它们发挥作用（这并不是说他们没有做过有趣的事情）。
但是，现在我们正达到临界点，突然间，在制造量子计算机以及相关技术，现实方面投入了大量研究投资，并且事情开始发生变化。我们似乎可以达到约50量子位的设备的水平，即我们有可能实现“量子至上”（quantum supremacy）-执行我们无法在传统计算机上真正验证其结果的计算。实现这一点的部分问题实际上是经典计算的上述快速发展。考虑到摩尔定律的进步，产生了成倍提高的经典计算能力，它一直在不断变化，以说服我们需要取得令人信服的成就。
量子计算机没有显示出类似的进步。互惠生，似乎他们还没有起步。
关键是，这很难做到，而且花了很长时间才能使基本技术正确。这是一个比较不完美的比较，但还不错：考虑用于制造处理器的光刻工艺。它们的发展是进步的，制造越来越小的晶体管，但是进展一直在减缓，因为它越来越难以处理，其中之一就是阻碍了量子效应的发展。另一方面，量子计算机实际上是在尝试逐步改进整个过程，并直接跳到最终的最终结果：单原子晶体管（类）。也许这可以使实验者对所要解决的问题有一定程度的了解？
您不会很快在PC World中购买一台。你能做到吗？
尚不清楚您是否想要。目前，我们希望量子计算机可用于某些非常特定的任务。在那种情况下，我们可能会设想一些功能强大的集中式量子计算机来完成那些特定的工作，并且大多数人会继续使用经典计算机。但是，由于您想与经典计算机的发展进行类比，因此（根据Wikipedia）是1946年，英国国家物理实验室负责人查尔斯·达尔文爵士（著名自然学家的孙子）写道：
...很可能……一台机器足以解决整个国家所要求的所有问题
（这种变化的原因归因于像沃森这样的人）。显然不是这样。现实情况是，一旦计算机广泛可用，就会为它们找到更多的用途。这可能是量子计算机一样，我不知道。您不会在商店中购买量子计算机的其他原因之一是其尺寸。好吧，实际的设备通常很小，但是所有接口设备，尤其是冷却设备，都占据了所有空间。随着技术的改进，它将能够在逐渐升高的温度下运行（例如，与必须达到的原始温度相比，在高温超导性的进展中），这将降低冷却要求。
请参阅Wikipedia上的时间轴，并问自己并行加法器在哪里？
在我看来，您的答案就在于您的问题。从Wikipedia上的时间轴来看，从1959年到2009年左右进展非常缓慢。直到我们从零变到一，这主要是理论性的工作。
从那以后的仅仅9年中，进步的速度非常快，从2量子位提高到72比特，如果加上dwave，则达到2000量子位。而且，现在我们可以访问云中的一项工作。用图表说明过去60年的进展，我相信您会在曲线中看到您似乎想要的膝盖，并且可以反驳您的陈述。但是据我所知，量子计算并没有做任何事情。
相当于Atlas或MU5的地方在哪里？
这是您的问题所依据的标准吗？
你能做到吗？都是炒作和热风吗？量子计算只是天上掉馅饼吗？难道这就是量子震撼力向可骗公众兜售的果酱明天吗？
是。不不不。
如果没有，为什么不呢？
因为，正如您所参考的时间轴所示，人们在量子位的数量和稳定性以及量子算法方面都取得了长足的进步。
要求人们预测未来一直充满失败，这就是为什么这些网站中大多数都不允许“基于观点”的问题。
也许更具体（基于非观点）的问题会更好地回答您的问题。
对于这里的大多数人而言，可悲的事实是约翰·杜菲尔德（John Duffield）是对的。
没有证据表明量子计算机将具有任何价值。
但是，对于已经投资量子计算的公司（IBM，Google，Intel，Microsoft等），完全值得尝试建立一个，因为如果成功，它们将能够以指数级的速度解决一些问题。比传统的计算机要好得多，而且如果它们不成功，那么它们可提供的数十亿美元将无济于事。
建立有用的量子计算机的尝试迄今可以称为失败，至少已导致对超导体，光子学乃至量子理论本身的理解有了进步。在量子信息论的背景下，开发了许多用于分析量子力学的数学。
最后，量子计算机可能永远不会销售，但是东芝，惠普，IBM，三菱，NEC和NTT的量子通信设备已经在市场上。
结论：我同意约翰·杜菲尔德（John Duffield）的观点，量子计算可能永远没有任何价值。但是量子通信已经可以销售，为我们使量子计算成为现实的失败尝试（迄今为止），开发了许多新的科学，数学和工程学（例如超导体）。
像所有好的问题一样，重点是你的意思。作为一家开发量子计算机的初创公司的首席技术官，我必须强烈反对量子计算只是天上掉馅饼的主张。
但是随后您断言“您不会很快在PC World中购买一个。” 我不仅同意这一点，而且还建议在可预见的将来，您将无法做到，这与让我断言的“永不”一样近。
这是为什么？首先，这是有道理的，因为没有任何工程上的理由可以阻止我们建造量子计算机，并且实际上没有任何理由可以继续阻止我们更长久地建造量子计算机。第二点，是因为建造量子计算机比建造经典计算机要困难得多（您需要特殊条件，例如极冷的温度或非常好的真空，并且速度较慢），但只能确定量子计算机擅长的问题。您不需要任何便携式计算机就可以通过计算或打破过时的加密来进行药物发现，也不需要加速反转某些功能（特别是如果它们配备了衣柜大小的支持设备时就不需要），但是您需要一台或几台超级计算机来完成此任务。
我为什么可以说没有阻止（大型，通用）量子计算机的工程问题？请注意，一个示例就足够了，因此，我选择了我最了解的技术，即我正在专业追求的技术。在基于离子阱的量子计算中，已经证明了一种需要的所有要素：存在高保真，通用的量子门。有成功的尝试来移动离子（将其与离子串分离并重组，沿着路径以及通过路径的交点移动），并且具有适当的性能。加上初始化，测量等功能，其保真度可与门操作相媲美。阻止构建大型的，基于通用离子阱的大型量子计算机的唯一原因是，与做出正确贡献的科学家与合适的工程师一起，
我甚至想告诉您技术上如何很快完成这项壮举，但是我担心我会让我们的专利律师（以及我的CEO和公司中的其他所有人）有些生气。归结为：
如果量子计算确实是天上的馅饼，那么回头看，未来的人们将把它视为与第一批微型计算机一样低迷的果实。
如其他答案中指出的那样，开发由许多量子位组成的通用量子计算机面临许多技术挑战。另请参阅此评论文章。但是，在我们到达第一台真正的通用量子计算机之前，可能有解决方法来获得某些非平凡的量子计算结果。
请注意，传统的计算设备在制造第一台通用计算机之前已经存在了很长时间。例如，用数值方法求解微分方程，您可以构造一个由电容器，线圈和电阻器组成的电路，以使某些点之间的电压满足与您要求解的方程相同的微分方程。在数字计算机出现之前，这种方法在天体物理学中很流行。
在进行量子计算时，请注意，当费曼提出了量子计算的思想时，他是基于使用普通计算机模拟某些物理系统的量子力学特性的困难而提出的。他指出系统本身解决了使用普通计算机难以解决的数学问题，从而扭转了论点。该系统的量子力学性质使之成为现实，因此，人们可以考虑是否可以构建能够解决普通计算机难以解决的问题的量子力学设备。