量子電腦主要分為兩大類:通用與專用。
通用型是「閘型量子電腦」,使用量子邏輯閘運行,類似使用邏輯閘的傳統電腦,藉由邏輯閘操控量子位元(qubit),從而執行各種計算,主要特點包括:
通用能力:這些系統可以執行各種量子演算法,例如用於因式分解的 Shor 演算法和用於搜尋無序資料庫的 Grover 演算法。
複雜問題求解:它們在涉及複雜計算的任務中特別有效,例如模擬量子系統、密碼學和最佳化問題。
技術挑戰:由於量子位元相干性和錯誤率等問題,建構穩定且可擴展的閘型量子電腦極具挑戰性。以目前估計,實用且容錯的閘型量子電腦距離實現,可能還需要數十年。
專用型則是「退火型量子電腦」,以D-Wave系統為代表,專注於解決最佳化問題,利用量子穿隧效應來尋找系統的最低能量狀態,該狀態能應對特定問題求解出最優化結果。
其主要特點包括:
專為最佳化而設計:退火型量子電腦在特定的最佳化任務中表現出色,例如物流、金融建模和機器學習應用。
成熟技術:與閘型量子電腦相比,退火型量子電腦更加成熟,並已應用於實際場景,在某些領域已展現一定的實用性。
應用範圍有限:退火型量子電腦在最佳化方面有效,但並不適用於所有類型的量子演算法,這限制了它們的通用性。
一言以蔽之,退火型量子電腦目前更具商業可行性,已有應用實例;而閘型量子電腦仍面臨重大的技術障礙。