金元证券：电子行业深度报告：量子深潜-计算篇：从比特到Qubit的范式转移

摘要 量子计算的四大核心要素包括：叠加态、波粒二象性与干涉、纠缠（Entanglement）、概率性系统与测量坍缩。量子比特凭借叠加与纠缠特性，实现了相对经典比特的指数级算力飞跃。经典比特处理确定性的0和1，而量子比特利用叠加和纠缠实现指数级并行计算。但是当前量子比特需要的工作温度需处于极低温度，以保证相干时间。此外，错误率较高，且计算结果是概率性的，测量会导致坍缩，需要冗余计算及编码（纠错）。 物理量子比特是量子计算的物理基础，即承载量子信息的实际硬件设备，而逻辑量子比特是经过编码和保护处理后的逻辑量子比特，其主要是为了解决物理量子比特的错误问题。物理量子比特是信息的原始载体，但极其脆弱（受外部环境干扰），其核心是物理量子处理器，由格点阵列、物理量子比特以及谐振器等构成。而为了实现可靠计算，一般量子计算需要加入纠错层对多个不可靠的物理量子比特的集体状态进行编码，创造一个更稳定的逻辑量子比特，从而完成计算。 实现量子计算的关键是量子比特的操作与延长相干时间（coherencetime，T2）:量子比特在运行过程中会受到环境与操作本身带来的各种噪声与扰动（电磁、机械、邻近器件等），这些效