量子计算机结构与发展路线分析

摘要

量子计算是先进计算的重要发展方向,也是当今全球科技攻关的热点,但其存在技术路线未收敛,技术能力成熟度低等问题。文中分析了量子计算机发展历程与现状,明确了量子计算机的物理基础、数学基础等工程原理;阐明了非冯·诺依曼体系结构的量子计算机的量子叠加性和存算一体机制,以及存算器、控制器、输入设备、输出设备等四个组成部分;梳理了量子计算机发展路线图的主线、里程碑节点、核心关键环节量子逻辑比特;展望了基于中等规模含噪量子计算机,采用变分量子算法,在量子化学、组合优化等方向可能率先实现商业化应用。