量子计算技术的进步一直以量子加速的速度飞速发展。尤其是，2021年是一些令人兴奋的里程碑和突破故事的一年。虽然不可能涵盖所有这些成功，但以下是2021年量子计算的一些最重要的头条新闻。
1.霍尼韦尔两次超越自己的量子计算性能记录：
霍尼韦尔量子解决方案系统模型 H1于 2020年 9月首次亮相，为量子体积本身设定了一个新标准，霍尼韦尔的研究人员展示了反复多轮的实时量子纠错。（QEC）。2021年 3月，System Model H1升级到512 Quantum Volume，最初为128。2021年 7月，System Model H1再次打破自己的记录，成为第一个实现1024 Quantum Volume 的 Quantum Model。这一进步有望在实现大规模量子计算机方面取得显着进步。
2. Cambridge Quantum 开发新的量子算法，以更少的量子比特解决优化问题：
2021年 6月，Cambridge Quantum 推出了新的量子算法，与标准变分量子特征求解器(VQE)和量子近似优化算法(QAOA)相比，收敛速度提高了100倍，解决方案质量提高，硬件资源需求减少.这些算法使用霍尼韦尔最新的商业产品霍尼韦尔系统模型 H1进行了测试。
3. Honeywell Quantum Solutions 与 Cambridge Quantum 合并，成为最大的独立量子计算公司：
霍尼韦尔量子解决方案公司于2021年 6月宣布，它将从其母公司霍尼韦尔国际分拆出来，与剑桥量子合并。到今年年底，这项合作最终成为世界上性能最高的基于离子阱技术的量子计算机，也是量子计算平台软件的全球领导者。这两家领先的量子计算和技术企业打算提供对量子计算机、全套量子软件和最先进的量子操作系统的访问，现在将成为量子计算行业中最大的独立企业。
4.使用量子纠缠揭示生物结构：
受激拉曼散射(SRS)被广泛用于在分子尺度上对生物组织进行成像，得到了量子升级。6月，澳大利亚和德国的研究人员通过将普通光子替换为所谓的“压缩幅度”量子态中的纠缠光子，显着降低了成像系统中的噪声。事实证明，这项新技术具有非凡的分辨能力，使 Warwick Bowen 和他的同事能够观察到原本无法分辨的生物结构。研究人员还可以检测到比以前低14%浓度的分子样本，而无需提高成像激光的光功率，因此不会有破坏脆弱生物结构的风险。
五、中国在两大主流量子计算框架上取得进展：
去年10月，中国在两个主流量子计算框架上取得了进展：一个是通过光子量子计算技术，另一个是通过超导量子计算技术。中国著名量子物理学家潘建伟带领研究团队设计了一款66量子位（Transmons）可编程超导量子计算设备“祖冲智2.1”，其量子位的读出保真度大幅提升至平均97.74%。在中国著名量子物理学家潘建伟的带领下，研究团队设计了一个名为祖冲之2.1的66比特可编程超导量子计算系统。祖冲之2.1的读数保真度大幅提升至平均97.74%。
同样，在同一个月，由中国科学技术大学(USTC)的潘和朝阳领导的研究人员在基于光子的量子计算机的计算能力方面取得了显着提升。研究人员团队表明，他们的光学电路可以执行称为“高斯玻色子采样”的量子操作，比最先进的超级计算机快1014倍。
6、时间水晶突破，两次：
11月，来自 QuTech、加州大学伯克利分校和元素六的研究人员团队发现，钻石中的核自旋可以构成时间晶体的特殊版本。他们表明，钻石的核自旋是一个系统，可以像晶体材料的空间周期性一样，在时间上表现出周期性。
几周后，谷歌和斯坦福大学的一项研究合作宣布了他们的时间水晶突破，与之前的案例完全分开。他们证明了这些奇异的量子物体具有物质的非平衡相。研究人员使用谷歌的 Sycamore 量子处理器来测试它是否严格满足所有要求。这无疑是凝聚态研究中使用量子计算技术的一个很好的例子。
7. IBM 声称已经突破了100量子比特的障碍：
11月，IBM 量子声称已经使用其新的量子处理器制造了有史以来最强大的量子计算机：“鹰”。Eagle 是一个127量子比特的处理器。此前，该记录归 IBM 量子公司名为“蜂鸟”的65量子位量子处理器所有。据该团队称，这项发明为制定和学习如何构建下一个破纪录的433量子比特量子处理器（即被称为“鱼鹰”）的新分层技术铺平了道路
8. Google Quantum AI 开发 Quantum Monte Carlo：
2021年 7月，Google Quantum AI 与哥伦比亚大学的研究人员合作，通过量子计算展示了最强大的化学模拟技术之一“量子蒙特卡罗”。该技术用于近似计算许多电子的基态，据研究人员称，Quantum Monte Carlo 比任何当代方法都要好。这种技术对于创造新材料和了解它们的化学特性尤其重要。根据他们的说法，“当我们在真正的量子计算机上运行这项技术的一个组件时，我们能够在不牺牲测量精度的情况下将先前计算的大小翻倍，即使在具有高达16个量子位的设备上存在噪声时也是如此.
9、量子互联网的进步：爱丽丝梦游仙境中的猫柴郡：
量子计算技术是基于猫的。好吧，不……但你明白了：薛定谔的猫等等。4月 1日，面向物理和技术的博客 Physics World 发表了一篇关于 Zoom 由 Google 的 Sycamore 处理器提供支持的文章。英国和德国的研究人员、赫瑞瓦特大学和杜塞尔多夫海因里希海涅大学的物理学家拒绝被愚弄，他们使用量子纠缠在网络中的多个用户之间安全地分发密钥。这次演示绝对是一项成就，有朝一日可以实现量子安全的 Zoom 通话。在他们177小时的实验中，他们生成了一个包含超过一百万位的安全密钥。然后使用此密钥在网络中的四个用户之间安全地共享图像。图像必然是柴郡，
