量子計算機的進一步應用

量子計算機未來有潛力改變現有的各行各業。甚至可以說，只有量子計算機才有可能最終開創人類期待已久的太陽能時代。近幾十年以來，未來學家和夢想家一直在預測可再生能源對化石燃料的逐步淘汰，從而徹底解決使地球不斷變暖的溫室效應問題。這些未來學家和夢想家一點都不吝惜對可再生能源優點的贊美。

但人類對太陽能時代的追逐已經逐漸偏離軌道。

盡管風力渦輪機和太陽能電池板的成本有所下降，但它們仍然只占據世界能源產出的一小部分。那么問題就來了：究竟發生了什么？

每一項新技術都必須直面一個底線：成本。幾十年來，太陽能和風能備受贊譽，但發電商不得不面對這樣一個事實，即太陽能和風能的平均價格仍然比化石燃料要高。原因很清楚：當太陽不亮、風也不吹的時候，可再生能源技術設備就只能閑置、積灰，不能轉化成任何能源。

太陽能時代的關鍵瓶頸——電池經常被人們忽略。我們已經被計算機能力一直以來所保持的指數級增長速度寵壞，因此自然而然地認為，所有電子技術的改進速度都應該是一樣的。

但值得注意的是，計算機能力的激增，部分原因是我們使用了更短波長的紫外線、在硅片上蝕刻微小的晶體管。但電池和晶體管是截然不同的，它們的內部可以說是雜亂無章的，只是化學物質的一系列復雜的相互作用。電池電量技術只能緩慢而乏力地增長，因為電池需要通過反復的化學試驗，而不是通過用波長較短的紫外線進行系統蝕刻這種短平快的技術就能實現的。此外，電池儲能的量只能達到汽油儲能水平的一小部分。

量子計算機則可以改變這一點。量子計算機有能力模擬數千種可能的化學反應，而不必在實驗室中等待這些化學反應的發生，幫助人類以更快的速度找到超級電池最有效的工藝，從而推動人類步入太陽能時代。

公用事業和汽車公司已經在使用IBM的第一代量子計算機來嘗試解決電池的相關問題，試圖提高下一代鋰硫電池的容量和充電速度。然而這只是影響氣候的方法之一。與此同時，埃克森美孚公司也正在使用IBM的量子計算機研發用于低能耗處理和碳捕獲的新化學品，尤其希望量子計算機能夠實現對材料的模擬，并以此確定這些材料的某一些化學性質，例如材料的熱容。

量子計算公司PsiQuantum的創始人杰里米·奧布賴恩強調，這場革命絕不僅僅是為了制造更快的計算機。[14]恰恰相反，這場革命真正關注的是如何解決問題，比如對復雜化學反應和生物反應的模擬，這是傳統計算機無論花多少時間都無法解決的問題。

他說道：“我們談論的不是如何更快或更好地做事……而是怎樣才能做到這些事……解決這些問題已經遠遠超出了我們所能建造出的任何傳統數字計算機的能力范疇……即使我們把地球上的每一個硅原子都變成超級數字計算機，我們仍然無法解決這類難題。”