2012 年 9 月 28 日，《纽约时报》刊登了一篇题为“澳大利亚人涌入寻求新型计算机”的报道，内容涉及在构建工作量子计算机的竞赛中似乎取得的突破。
虽然量子计算机的定义会暗示许多读者，但足以说明工作中的量子计算机将在技术领域具有革命性意义。
计算机技术是我们在过去 50 年中所经历的世界变化的基础——全球经济、互联网、数码摄影、机器人技术、智能手机和电子商务都依赖于计算机。 我认为，重要的是我们要对这项技术有一些基本的了解，以了解量子计算可能将我们带向何方。
一开始，有 ENIAC
让我们从头开始。 第一台工作的电子计算机是电子数字积分器和计算机，通常称为 ENIAC。 它是在美国陆军的资助下由宾夕法尼亚大学摩尔工程学院开发的，用于计算第二次世界大战中的炮弹轨迹。 （除了作为一个工程奇迹之外，ENIAC 在那之后的几年里为许多主要的 IT 项目开辟了道路，但是对于第二次世界大战来说为时已晚，第二次世界大战在计算机完成之前就结束了。）
ENIAC 处理能力的核心是真空管——共 17,468 个。 因为真空管只有两种状态——关闭和开启（也称为 0/1）——计算机采用二进制算法，而不是十进制算法，其中值从 0 到 9。这些单独的表示形式中的每一个都称为位， “二进制数字”的缩写。 （要了解有关 ENIAC 历史的更多信息，请参阅 ENIAC 的女性：编程先驱。）
显然有必要以某种方式来表示我们熟悉的数字、字母和符号，因此美国国家标准协会 (ANSI) 提出了一种编码方案，称为美国标准字符信息交换 (ASCII)， 最终成为标准。 在 ASCII 下，我们在预定模式下组合 8 位以形成一个字符或字节。 共有 256 种代表数字、大写字母、小写字母和特殊字符的组合。
使困惑？ 别担心——普通计算机用户不需要知道细节。 它在这里仅作为构建块呈现。
接下来，计算机从真空管迅速发展到晶体管（威廉·肖克利和他的贝尔实验室团队因开发晶体管而获得诺贝尔奖），然后是将多个晶体管放在一个芯片上以创建集成电路的能力。 不久之后，这些电路在一个芯片上包含了数千甚至数百万个晶体管，这被称为超大规模集成。 这些类别：1) 真空管，2) 晶体管，3) IC 和 4) VLSI 被认为是硬件开发的四代，无论有多少晶体管可以塞到一个芯片上。
自 ENIAC 于 1946 年“上线”以来，经过几代人，基于真空管的二进制算法的基本使用一直存在。 量子计算代表了对这种方法的彻底突破。
量子计算：重大突破
量子计算机利用原子和分子的力量以比基于硅的计算机快得多的速度处理和执行记忆任务……至少在理论上是这样。 尽管有一些基本的量子计算机能够执行特定的计算，但实用模型可能还需要几年时间。 但如果它们真的出现了，它们可能会极大地改变计算机的处理能力。
由于这种能力，量子计算有能力极大地改进大数据处理，因为至少在理论上，它应该擅长非结构化数据的大规模并行处理。
计算机一直在进行二进制处理，原因有一个：确实没有理由修补一些有用的东西。 毕竟，计算机处理速度每 18 个月到两年翻一番。 1965 年，英特尔副总裁戈登摩尔撰写了一篇论文，详细阐述了后来被称为摩尔定律的内容，他在论文中指出，处理器的密度每两年就会翻一番，从而导致处理速度翻一番。 尽管他曾写道，他预测这种趋势将持续 10 年，但值得注意的是，它一直持续到今天。 （有一些计算先驱打破了二进制模型。在为什么不使用三进制计算机中了解更多信息？）
但是处理速度的提高远不是提高计算机性能的唯一因素。 存储技术的改进和电信的出现几乎同等重要。 在早期的个人计算机中，软盘可容纳 140,000 个字符，而我购买的第一块硬盘可容纳 1000 万个字符。 （它也花了我 5,500 美元，和台式电脑一样大）。 值得庆幸的是，存储容量越来越大，尺寸越来越小，传输速度越来越快，而且价格也越来越便宜。
容量的大幅增加使我们能够在以前只能触及表面，甚至根本无法深入的领域收集信息。 这包括具有大量数据的主题，例如天气、遗传学、语言学、科学模拟和健康研究等。
理解大数据
越来越多的大数据开发者发现，尽管我们在处理能力方面取得了所有进步，但这还不够。 如果我们要能够理解我们正在积累的大量数据，我们将需要新的方法来分析和呈现它，以及更快的计算机来处理它。 量子计算机可能还没有准备好采取行动，但专家们一直在关注它们的每一个进展，作为计算机处理能力的下一个层次。 我们不能肯定地说，但计算机技术的下一个重大变化可能是真正背离迄今为止承载我们的硅芯片。
