麻省理工學院極端量子資訊理論中心主任塞思·勞埃德回答了一些（非常）重大的問題，關於他的啤酒桶超導體和我們的量子宇宙。
塞思·勞埃德談量子計算機
《大眾科學》：量子電腦與一般電腦有何不同？
塞思·勞埃德：量子電腦在物理學允許的最小、最基本的層面上運作。在普通計算機中，一個資訊位元由一大堆電子表示。而在量子電腦中，資訊位元儲存在最基本的粒子上。因此，一個“量子位元”可能由一個電子表示。
為什麼小一點的比特比較好？
在量子力學層面，一個電子可以同時出現在這裡和那裡。如果你同時出現在這裡和那裡，你就可以同時做這件事和那件事。
PS：它與配備多個處理器的普通電腦有何不同？
在普通計算機中，一個位元可以是 0 或 1。那邊的電子代表 0，這邊的電子代表 1。在量子電腦中，一個位元可以是 0、1 或兩者兼有。因此，在你的量子電腦中，一個量子位元同時代表兩種狀態，兩個量子位元同時代表四種狀態，三個量子位元同時代表八種狀態。
現今的量子電腦有多少個量子位元？
我們現在大約有十幾個量子位元——所以我們可以非常快速地求解複雜的方程式。如果你有300個量子比特，你就可以同時做2300件事，這恰好是宇宙中基本粒子的數量。所以你可以做很多事情。
這台機器究竟是如何運作的？
如果你能控制一個電子，就能控制一個量子位元。你可以透過微波或雷射照射來翻轉量子位元。這些都是我們非常擅長的技術。普通電腦所做的也正是如此——將比特從一個地方移動到另一個地方。
量子電腦的外觀和普通電腦一樣嗎？
不。典型的量子電腦更像是上世紀50年代的數位計算機。量子位元可以儲存在分子中，這些分子被放置在一個微型試管裡。但是，要對量子位元進行運算，你需要把這個試管放在超導磁鐵之間。而這台試管位於一個液態氦低溫恆溫器內。它看起來像一個啤酒桶，外面伸出一堆電纜。
你是如何進行電擊的？
你在普通電腦上輸入指令。微波產生器會將這些指令轉換成一系列微波脈衝。然後你觀察分子釋放出的微弱微波。這些就是你的計算結果。
如果你不用電腦來解線性方程組呢？試試量子谷歌搜尋？
你是說 Quoogle 嗎？我們研究過這個想法。你可以用它更快地搜尋資料庫，而且完全安全匿名。 Quoogle 給出答案後，絕對保證它無法複製問題本身，因為當你對一個未知的量子態進行測量時，必然會破壞它。不可複製定理指出，如果你試圖複製一個未知的量子態，(a) 你不可能做到，(b) 嘗試本身就必然會破壞量子態。所以你不可能複製問題。
這是更高層次的隱私瀏覽。
是的，實際上我把這個想法告訴了謝爾蓋·布林和拉里·佩奇（谷歌的創始人），我說：“嘿，夥計們，我們想到了一個很棒的量子互聯網創意。你們想不想投資或收購這家公司？”他們回复說：“非常抱歉，但我們的商業計劃是建立在了解所有人的所有信息之上的。所以這與我們的商業計劃相悖。”
量子電腦能夠解決的最大問題是什麼？
宇宙從何而來，又將走向何方？我們可以試著解答這些問題，因為宇宙本身就是一台量子電腦。不妨用訊息而非能量的視角來思考它。宇宙由比特——基本粒子——構成，而比特之間的相互作用就是各種運算。你可以計算出宇宙中有多少比特，翻轉這些比特需要多少能量，宇宙中存在的能量總量，並利用這些資訊來排除宇宙歷史中的許多可能性。任何需要更多位元翻轉才能完成的事件都不可能發生。這也意味著，只要擁有足夠的比特，你就能製造出一台與宇宙本身幾乎無法區分的量子電腦。
你會問一個量子電腦宇宙副本什麼問題？
我會問它一些我通常會問宇宙的問題——比如，為什麼？但我仍然不會期待得到什麼答案。
