量子计算未来的发展趋势,主要在三个方面:一是规模化,当前量子计算能比较可靠操控的量子比特数大约在100个量子比特左右,今后将逐渐达到几千、几万、几十万、几百万甚至更高的水平。二是容错化,量子计算需要很多量子比特,但更需要制备出相干时间可以任意长、错误率小于纠错阈值的所谓容错的逻辑量子比特。三是集成化,目的是实现对大量量子比特及其测控系统集成和小型化,是降低量子计算机的研发成本、实现量子计算机广泛应用的前提。
如果对未来做一个展望的话,乐观地估计,十到二十年之后,高质量制备和操控的量子比特数将达到上万个,在这个基础上,通过对大量量子比特的不断纠错,有望制备出一个能容错的逻辑量子比特;再过十到二十年,有希望实现对多个逻辑量子比特和普适逻辑门的相干操控,并且在这样的基础上,制造出普适的量子计算机。到那时,量子信息技术及应用将进入全面高速发展阶段,也将成为人类征服自然的一个新的里程碑!