養活地球

量子計算機的另一個關鍵應用可能就是養活世界上不斷增長的人口。一些特定類型的細菌能夠毫不費力地從空氣中吸收氮并將其轉化為氨，然后將氨轉化為化學物質，從而成為肥料。這種固氮過程是地球上生命繁榮的原因，通過給予植被茂盛生長的條件，從而讓人類和動物得以存活。化學家用哈伯-博施法復制了這一壯舉，從而引發了綠色革命。然而，這個過程的完成需要大量能量。事實上，令人吃驚的是，世界上2%的能源生產都進入了這一過程。

這多少有點兒諷刺。細菌不費吹灰之力就能做成的事，人類卻要消耗很多的能量才能實現。

那么問題又來了：量子計算機能否解決高效肥料生產的問題，推動第二次綠色革命呢？一些未來學家預測，如果沒有另一場糧食生產革命，那么目前不斷增加的世界人口將越來越難以被養活，從而將引發生態災難，并進一步導致全球范圍內大規模的饑荒和糧食短缺，引發社會騷亂問題。

微軟的科學家已經首次嘗試使用量子計算機來提高肥料產量，并解開了固氮的秘密。最終，也許量子計算機將助力拯救人類文明。大自然的另一個奇跡是光合作用，通過光合作用，陽光和二氧化碳轉化為氧氣和葡萄糖，從而形成幾乎所有動物生命的基礎。如果沒有光合作用，食物鏈就會崩潰，地球上的生命就會迅速凋零。

科學家花了幾十年的時間，試圖從一個分子到另一個分子地梳理光合作用過程背后的所有步驟。然而，將光轉化為糖的問題，探索的其實是一個量子力學過程。經過多年的努力，科學家已經分析出量子效應在光合過程中占據主導地位的部分，但是所有模擬都已經超出了傳統數字計算機的計算能力范疇。因此，我們最優秀的化學家依然無法模擬出一種可能比天然光合作用更有效的合成光合作用。

量子計算機顯然可能助力實現更高效的合成光合作用，那或許可能是一種捕捉陽光能量的全新技術方法。人類未來的糧食供應問題也可能因為這種技術方法的突破而得以解決。