量子退火器是一种专门类型的量子计算机，旨在通过利用叠加和隧道效应等量子效应来解决优化问题。 它的工作原理是将优化问题映射到量子比特的物理系统中，其中解决方案对应于系统的最低能量状态。 该过程从一个简单的量子比特配置开始，然后系统缓慢演化（或“退火”）到代表最佳解决方案的状态。 像 D-Wave 这样的公司制造量子退火器，用于物流规划、金融建模或蛋白质折叠等任务。 这些设备擅长为具有多个变量的问题找到近似解，例如最小化材料中的能量或优化交付路线。
相比之下，通用量子计算机是一种能够运行各种量子算法的通用机器。 与退火器不同，通用量子计算机使用量子门来操纵量子比特，从而以受控方式实现纠缠和叠加等操作。 例如，IBM 的 Quantum System One 或 Google 的 Sycamore 处理器可以实现 Shor 算法（用于整数分解）或 Grover 算法（用于数据库搜索）。 这些机器需要精确的纠错和校准以保持量子比特的相干性，因为它们执行逻辑门序列来执行电路。 从理论上讲，通用量子计算机可以适应经典计算机可以解决的任何问题，但对于特定任务，可能会提高速度。
关键区别在于它们的范围和架构。 量子退火器是专为优化而构建的，缺乏运行任意算法的灵活性。 它们在其擅长的领域内以效率换取通用性，通常比经典方法更快地解决问题，但仅适用于特定用例。 通用量子计算机虽然仍处于实验阶段，但旨在通过在量子框架中模拟经典逻辑门来处理更广泛的问题。 对于开发人员而言，这意味着退火器目前对于优化密集型行业（例如，供应链或药物发现）是实用的，而通用系统需要更多的研究才能实现可扩展、抗错误的操作。 了解这种区别有助于选择正确的工具：退火器用于近期的优化挑战，通用量子计算机用于未来的算法突破。