革新世界經濟
盡管短期內量子計算機確實會對各國網絡安全形成潛在威脅,但從長遠來看,它們的發明具有重大現實意義,或者說它們有能力徹底改變世界經濟,并開創量子醫學時代,幫助人類治愈以前無法治愈的疾病,從而創造一個可持續發展的未來。
細數起來,量子計算機在許多領域都將超越傳統數字計算機。
搜索引擎
在過去的時代,財富往往是用石油或者黃金來衡量的。
發展到現在,財富已經越來越多地開始用數據來衡量。以前,公司往往會把過期的財務數據處理掉;但今日,即使是過去的信息也是非常有價值的,甚至高于貴金屬的價值。然而,篩選堆積如山的數據可能會讓傳統的數字計算機不堪重負。這恰是量子計算機的用武之地。量子計算機通過分析一家公司的財務狀況,可能會找到阻礙其發展的一些因素。
事實上,摩根大通已經開始與IBM和霍尼韋爾合作,用這些工具來分析自己的數據,從而更好地預測財務風險和不確定性,提高自己的運營效率。
優化
一旦量子計算機實現了使用搜索引擎對數據中的關鍵因素進行識別,那么下一個問題便是如何利用這種技術來最大限度地實現一些調整來達成特定目標,比如提升利潤。因為至少在利潤層面,一些大公司、大學和政府機構都能通過使用量子計算機來最大限度地減少開支,從而提高效率和利潤。例如,一家公司的凈收益取決于數百個因素,包括工資、銷售額、費用等,這些因素隨著時間的推移會迅速發生變化。而對所有因素進行實時動態組合,以最大限度地提高利潤率,這是傳統數字計算機所不能完成的。再如,一家金融公司可以使用量子計算機來預測不同金融產品市場的未來趨勢,這些市場每天開展的交易量可能都在數十億美元,而量子計算機是能夠輕松處理這些交易的。這些都是通過量子計算機的強大算力可以實現優化的地方。
模擬
量子計算機還可以解決數字計算機無法解決的復雜方程計算。例如,工程公司可以使用量子計算機來計算飛機和汽車的空氣動力學,從而找到最大限度地減少摩擦力、降低成本和最大限度地提高效率的理想狀態。再如,政府也可以使用量子計算機來實現對天氣變化的預測,從確定颶風的路徑到計算全球變暖將如何影響未來幾十年的經濟和我們的生活方式等,這些都能得以實現。又如,科學家還可以使用量子計算機在巨型核聚變機器中找到磁體的最佳配置,以利用氫聚變的力量,甚至真的做到“把太陽裝進瓶子里”。
但和上述優勢比起來,也許使用量子計算機的最大優勢在于能夠實現同時對數百個重要化學過程的模擬。量子計算機能夠幫助我們在原子水平上預測任何化學反應的結果,實現根本不需要使用化學物質進行相關計算的夢想。計算化學這一新的科學分支不再是通過傳統化學實驗來觀察和確定所謂的化學性質,而是直接通過量子計算機模擬來完成,這種計算方法總有一天會替代昂貴而耗時的化學測試方法。而屆時,生物學、醫學和化學也都將被簡化成為量子力學。實現計算化學意味著我們要創建一個“虛擬實驗室”,從而在量子計算機的內存中實現對新藥、治療方法的快速嘗試,而不再需要經歷幾十年的試錯,以及緩慢且不厭其煩的實驗室實驗等傳統方法。因為相較于進行成千上萬次復雜、昂貴又耗時的化學實驗,簡單地按下量子計算機上的按鈕會方便得多。
將人工智能與量子計算機融合
人工智能特別擅長從錯誤中不斷實現自我學習,因此這種技術被用于執行復雜困難的任務。人工智能目前已經在工業和醫學領域證實了自己的價值。然而,人工智能也是有局限性的,它必須通過大量數據處理來達成自我學習的目標,而這么大體量的數據處理對傳統數字計算機的能力提出了很大挑戰。與傳統數字計算機不同,篩選堆積如山的數據的能力是量子計算機的強項之一。因此,如果能夠實現人工智能與量子計算機的交叉融合,那么量子計算機的強大算力必然可以顯著提高它們解決各種問題的能力。
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