“距离幽灵动作”是Albert Einstein如何描述量子力学的关键原则之一：纠缠。

当两个颗粒变得相关时，发生纠缠，使得它们即使在星系上也可以立即协调其性质。将光束原子的太空或星际运输器中的虫洞想象在远处位置。Quantum Mechanics也有其他幽灵般的东西：颗粒，具有称为叠加的神秘性，其允许它们同时具有一个和零的值;和粒子通过障碍隧道的能力，就像他们走过墙一样。

所有这一切似乎都很疯狂，但它是如何在原子水平运作的：物理法则不同。爱因斯坦对量子纠缠非常持怀疑态度，即他在1935年写了一篇论文，标题为“可以考虑完整的物理现实的量子 - 力学描述？”他认为这是不可能的。

在这方面，爱因斯坦已被证明是错误的。研究人员最近访问了15英里的距离的纠缠信息。它们正在利用量子力学的力量进行实质性进展。

然而，爱因斯坦是对的，关于所有这一切的怪异。

Quantum Mechanics现在正在用来构建一个新一代的计算机，可以解决最复杂的科学问题 - 并解锁世界上每个数字拱顶。这些将以几秒钟计入速度计算，这些计算将采取常规计算机数百万年。他们将实现更好的天气预报，财务分析，后勤规划，寻找地球样行星和药物发现。他们将在世界上每台计算机上损害每个银行记录，私人通信和密码 - 因为现代密码基于数量大组合的编码数据，并且量子计算机几乎瞬间猜测这些数字。

有一种竞争来构建量子计算机，（据我们所知）不是领先的NSA。竞争是IBM，Google和Microsoft等大型科技公司;初创公司;国防承包商;和大学。一件加拿大的启动表明它已经开发了一个量子计算机的第一版。Delft技术大学的物理学家在荷兰罗纳德·汉森告诉科学的美国人，他将能够在短短的五年内制作一个通用量子电脑的积木，并且一定多年来一直在一定多年的全功能演示机器。

这些将改变业务和网络战中的权力余额。他们具有深刻的国家安全影响，因为它们是核武器的技术。

让我首先解释一下量子计算机是什么以及我们所在的地方。

在经典计算机中，信息以比特，二进制数字表示，每个数字可以是0或1。因为它们仅具有两个值，所以需要长度为0s和1s来形成数字或执行计算。然而，量子位（称为Qbit）可以同时保持0或1或两个值的值 - 表示为“0 + 1”的叠加。量子计算机的功率随着额度的数量呈指数级增大。不是顺序地作为经典计算机执行计算，通过同时铺设所有可能性并测量结果，可以解决问题。

想象一下，能够通过同时尝试各种可能的数字和序列来打开组合锁定。虽然类比并不完美 - 由于测量量子计算结果的复杂性 - 它可以让您了解可能的事情。

建立量子计算机有许多复杂性：挑战寻找最佳材料，从中产生缠绕的光子对;电脑芯片上的新型逻辑门及其制造;创建和控制QUBITS;存储机制设计;和错误检测。但是每个月都宣布突破。例如，IBM刚刚宣布发现它发现了一种来检测和测量量子误差的新方法，并且设计了一个新的Qubit电路，即在足够的数字，将形成量子计算机需要的大芯片。

我所说的大多数研究人员都说，什么时候 - 不是 - 量子计算是否实用。有些人认为这将是一到五年;其他人说20年。IBM于4月份表示，我们已经进入了一项金色的计算研究中的金色时代，并预测该公司将是第一个开发实用量子计算机的公司。

基于加拿大的启动D-Wave表示已经完成了它。其首席执行官Vern Brownell在一封电子邮件中告诉我D-Wave Systems创建了第一台可扩展量子计算机，并且正在努力为日益复杂的问题产生最佳结果。他认识到这一主张，强调他们的方法称为“绝热计算”，可能无法解决每个问题，但在优化计算中具有广泛的用途;采样;机器学习;和制约的商业，国防和科学的满意。他说D-Wave对数字电脑互补;专为某些问题设计的专用计算资源。

D-Wave两台计算机有512个Qubits，并且理论上可以同时执行2 ^ 512操作。这比宇宙中有原子的计算更多 - 多数量级。Brownell表示，该公司很快将释放超过1000夸张的量子处理器。他说，他的电脑不会运行Shor的算法，加密所需的算法，但它具有图像检测，物流，蛋白质测绘和折叠，蒙特卡罗模拟和金融建模，石油勘探和寻找外产的算法。

因此量子计算机已经以有限的形式在这里，并且在途中完全函数版本。他们将成为人类的变革性，以及我们所有所有使用的大型计算机，个人电脑和智能手机。

作为所有推进技术，他们还将创造新的噩梦。最令人担忧的发展将在密码学中。开发用于保护数据的新标准并不容易。每次常用的RSA标准都花了五年来发展。公共关键密码的先驱拉尔夫梅尔克尔指出了公共关键系统的技术，因为它不太众所周知，比这些更好地更新 - 乐观，10年。然后有一个实施问题，以便全世界的计算机系统受到保护。如果没有特定的紧迫感或快捷方式，Merkle说，它可能很容易在我们取代所有互联网的安全关键基础架构之前20年。

在过去的时间我们开始为幽灵般的技术未来做准备，我们正在迅速进入。

Vivek Wadhwa是斯坦福大学斯坦福大学公司治理的岩石中心的研究员，在杜克企业家精神和研究商业化中心研究总监，尊敬的奇点大学。他过去的任命包括哈佛法学院，加州大学伯克利和埃默里大学。