目前，量子計算研究人員和愛好者需要掌握量子程式設計；這簡直是必須的。然而，不久之後，他們所需要的只是一個量子應用商店和一行程式碼。不是像智慧手機裡的應用商店那樣的應用商店，而是類似於今天的程式碼儲存庫，例如 GitHub——一種數字圖書館，軟體開發人員可以在其中向任何人提供他們編寫的程式碼。在不久的將來，開發人員將能夠輸入他們的程式碼行，這些程式碼行將呼叫量子計算機來處理常規計算機無法處理的特定任務。
我預測量子計算機將經歷與經典計算機在過去幾十年中相同的開發階段——但速度要快得多，就在這十年內。
十年前，只有幾十個研究小組能夠進行量子編碼。當 IBM 在 2016 年推出其線上平臺 量子體驗 時，透過雲端讓所有人免費訪問量子處理器，這個數字在一週內增長到幾千人。四年後，社群稱之為量子電路（定義操作資料和使量子計算機工作的指令序列）的量子演算法實驗程式設計師的數量已達數十萬。很快，IT 主流領域的數百萬軟體開發人員將開始在此基礎上進行構建，併為每個人設計無數的量子電路。
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這種演變將與經典計算機在過去幾十年中相同的開發階段並行——但速度要快得多，就在這十年內。還記得艾倫·圖靈嗎？他在 1936 年開發了他的 軟體理論，從而推動了計算機科學和軟體工程的快速發展。四十年後，仍然只有那些知道如何編寫軟體的人才能使用大型計算機。在 20 世紀 70 年代，當 IBM 和 Apple 等公司開始構建和銷售第一批個人計算機時，通常留給軟體愛好者編寫可以在其上執行的應用程式。
但軟體企業迅速佔據領先地位，隨著個人電腦變得更加主流，使用者可以組裝自己的軟體堆疊，而無需深入的計算機知識。我們在 2000 年代的移動裝置中看到了這種情況的重演——很快，沒有程式設計經驗的人開始建立應用程式和設計網站。今天，他們所要做的就是在模板程式中輸入一行簡單的程式碼，在後臺，輪子就會自動運轉。
量子計算機也擁有同樣的希望。首先是愛好者程式設計師；然後是開發人員；最終是量子電路儲存庫——或許是庫——包含開源和受版權保護的電路，這是當今軟體生態系統的自然延伸。
這是公司和大學實驗室過去幾年一直關注的不可避免的下一步：構建量子位元。這些量子資訊的基本單元類似於經典計算機使用的更熟悉的位元，簡單的二進位制數字，其值可以是 1 或 0，真或假。另一方面，量子位元可以處於 0 和 1 狀態的疊加態。在我們的日常生活中，我們在物體方面看不到疊加——只有在波方面才能看到。但在非常小的領域中，粒子可以同時處於多種狀態。具有兩種自旋方向的原子核可以做到這一點，具有兩種偏振方向的光子也可以做到這一點——對於 IBM 量子計算機而言，量子位元由超導電流製成。
今天，量子位元的效能還不夠高，無法讓量子計算機在有用的任務中勝過經典計算機。但量子計算機正在迅速變得更好；我們非常擅長製造量子位元，並且下一步的理論基礎很紮實。我們正在執行一個路線圖，以製造具有極低噪聲的量子位元，這意味著儘可能不受外部干擾的影響。任何噪聲都會擾亂量子領域，使脆弱的疊加坍縮到量子位元的最終狀態，最終狀態始終為 0 或 1。一旦我們擁有足夠多的此類低噪聲量子位元——幾百個——我們將應用特殊的糾錯碼來修復或減輕剩餘問題，並能夠執行更復雜的量子電路。
已經，當只有幾十個量子位元將我們限制在中等規模的電路中時，世界各地的量子愛好者都在忙於建立程式碼以在我們的量子計算機上執行，使用 IBM 量子體驗。為了建立他們的電路，他們使用 Qiskit 進行編碼，這是我們在 2017 年推出的開源軟體開發工具包。Qiskitters 已經設計了數十億個量子電路。5 月初，在 IBM 的數字思考大會期間，來自 45 個國家的近 2000 人參加了我們的量子挑戰賽——並使用 IBM 雲上的 18 個 IBM 量子系統，每天在真正的量子硬體上執行超過 10 億個電路。
今天，這些量子愛好者必須瞭解量子程式設計、閘電路和電路。如果他們不瞭解，他們就無法為量子計算機編寫程式碼，也無法建立或使用量子電路。但這只是暫時的，因為我們仍處於量子計算機時代的黎明。開發人員遲早會開始為他們的特定目的設計越來越多的電路，從機器學習到最佳化，再到科學計算。這將導致每個人都能從中受益的量子電路庫。您只需用您使用的任何程式語言編寫一行程式碼，系統就會將其與庫中的電路和合適的量子計算機（具有最合適的晶片配置，將超導線連線在一起以連線量子位元的方式的計算機）進行匹配。
無摩擦量子計算。只需一行程式碼，您就可以透過雲端在您的經典機器上獲得結果——而在幕後，使用者看不到，量子之謎將展開，伴隨著疊加、糾纏和干涉。
如果你問我，未來幾乎就在眼前。