美国能源部克里斯·法尔 为了让量子计算机中使用的量子比特足够冷，以便科学家能够研究它们，能源部劳伦斯·伯克利国家实验室使用了一种复杂的冷却系统
荣誉:索尔·斯威夫特，劳伦斯·伯克利国家实验室 每秒1000万次计算
那是后面有18个零的1
这是一台超级计算机处理信息的速度
美国能源部正准备在2021年部署第一台超大型计算机
不久之后还会有两个
然而，量子计算机可能比这些新兴的超大型计算机更快地完成更复杂的计算
但是这些技术相互补充，而不是相互竞争
量子计算机要准备好解决主要的科学研究问题还需要一段时间
虽然量子研究人员和其他领域的科学家正在合作设计量子计算机，以便在准备就绪后尽可能有效，但这仍有很长的路要走
科学家们正在研究如何为量子计算机建立量子位，这是这项技术的基础
他们正在建立最基本的量子算法，他们需要这些算法来进行简单的计算
硬件和算法需要足够强大，以便程序员开发操作系统和软件来进行科学研究
目前，我们正处于量子计算的同一阶段，就像20世纪50年代的科学家在真空管上运行计算机一样
现在我们大多数人都经常把电脑放在口袋里，但是我们花了几十年才达到这个水平
相比之下，中间件云服务器计算机将于明年上市
当它们发射时，它们已经比我们最快的计算机快五倍——峰会，在橡树岭国家实验室的领导计算设施，美国能源部科学办公室的用户设施
马上，他们将能够应对地球系统建模、基因分析、追踪融合障碍等方面的主要挑战
这些强大的机器将允许科学家在他们的方程中包含更多的变量，并提高模型的准确性
只要我们能找到改进传统计算机的新方法，我们就能做到
一旦量子计算机为黄金时间做好准备，研究人员仍然需要传统的计算机
它们将各自满足不同的需求
能源部正在设计它的超大型计算机，使其在运行科学模拟以及机器学习和人工智能程序方面特别出色
这些将帮助我们在研究方面取得下一个重大进展
在我们生产越来越多数据的用户设施中，这些计算机将能够实时分析这些数据
另一方面，量子计算机对于模拟构成原子的电子和原子核的相互作用将是完美的
由于这些相互作用是化学和材料科学的基础，这些计算机可能非常有用
应用包括模拟基本的化学反应，理解超导性，以及从原子层面设计材料
量子计算机有可能将运行这些模拟所需的时间从数十亿年缩短到几分钟
另一个有趣的可能性是将量子计算机与量子互联网连接起来
这个量子互联网，再加上经典互联网，可能会对科学、国家安全和工业产生深远的影响
正如同一位科学家可能会根据他们需要做什么而同时使用粒子加速器和电子显微镜一样，传统计算和量子计算将各自扮演不同的角色
美国能源部支持的科学家们期待着改进这两种工具，为未来的研究提供支持
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