量子計(jì)算結(jié)合了量子物理學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)。其中，量子比特基于量子疊加和量子糾纏這兩個(gè)基本概念，與只有兩種狀態(tài)（0 或 1）的經(jīng)典計(jì)算比特不同，一個(gè)量子比特可以同時(shí)表示兩種狀態(tài)，這意味著量子系統(tǒng)具有真正的并行性。Le Bars是歐洲量子產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 (QuIC）的總裁，她在下文深入剖析了第二次量子革命將如何幫助越來越多的行業(yè)。

Le Bars說：“量子通過分析大量異構(gòu)數(shù)據(jù)，可以快速找到最佳解決方案，這一特性能在很多地方發(fā)揮作用，如：路線規(guī)劃、供應(yīng)商管理和金融投資組合管理等優(yōu)化問題。當(dāng)涉及到到海量數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)典計(jì)算很難完成，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法是量子處理的完美選擇?！?/span>

Le Bars對(duì)量子計(jì)算持樂觀態(tài)度，她說：“量子硬件、中間件和軟件的持續(xù)進(jìn)步將促進(jìn)2030年通用量子計(jì)算機(jī)的開發(fā)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，QuIC專注于全行業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，如專家教育和技能開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化、治理原則和量子技術(shù)?！?/p>

QuIC的主要目標(biāo)是建立強(qiáng)大的歐洲量子技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，它成立了一個(gè)國(guó)際委員會(huì)，與北美和日本的量子同行合作，促進(jìn)全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

各個(gè)行業(yè)開展量子計(jì)算競(jìng)賽

與任何新興技術(shù)類似，量子計(jì)算的發(fā)展前景也受到產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中數(shù)量相對(duì)較少的硬件和其他供應(yīng)商的“卡脖子”，，包括超導(dǎo)電纜、微控制器、高端激光器和低溫電子設(shè)備。盡管最近推出了一些量子計(jì)算機(jī)硬件，但這些設(shè)備需要更強(qiáng)大的功能才能被大眾接受。

Le Bars說：“現(xiàn)在，QuIC成員正在積極應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)并分享知識(shí)，找到實(shí)際的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。例如，早期的量子計(jì)算機(jī)不夠穩(wěn)定，并且沒有足夠的量子比特來提升處理能力。隨著量子硬件的進(jìn)步，工業(yè)界和學(xué)術(shù)界都需要開發(fā)新的跨學(xué)科教育計(jì)劃，從而將量子知識(shí)與來自工業(yè)最終用戶領(lǐng)域的專家相結(jié)合。”

人工智能+量子計(jì)算

量子計(jì)算可以一步完成大量操作，它應(yīng)對(duì)氣候變化和醫(yī)療保健等復(fù)雜挑戰(zhàn)的潛力令人振奮。量子模擬是氣候建模的理想選擇，可以同時(shí)根據(jù)過去、現(xiàn)在和未來的數(shù)百萬個(gè)變量預(yù)測(cè)天氣事件。研究藥物、化學(xué)品和其他材料的科學(xué)家可以使用量子模擬來開發(fā)分子行為模型，探索相互作用和其他偏差，以更快地迭代和測(cè)試原型。

Le Bars說：“量子計(jì)算機(jī)有一種完全不同的編程方式，對(duì)于某些優(yōu)化算法，它們的效率遠(yuǎn)高于經(jīng)典計(jì)算。例如，在影響CO2排放的數(shù)百萬個(gè)行業(yè)變量中，它可以同時(shí)模擬氣候變化模型，進(jìn)行更精確的預(yù)測(cè)，從而更好地指導(dǎo)長(zhǎng)期可持續(xù)戰(zhàn)略?！?/p>

量子技術(shù)市場(chǎng)巨大

人們很容易對(duì)量子計(jì)算等創(chuàng)新技術(shù)感到興奮，Le Bars建議不能用量子計(jì)算代替所有的經(jīng)典計(jì)算，需要權(quán)衡潛在的好處和意想不到的后果。她說：“量子計(jì)算機(jī)不會(huì)解決所有問題，它們不會(huì)完全取代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。對(duì)于某些用例，我們?nèi)匀恍枰?jīng)典計(jì)算機(jī)，而某些特定用例適合量子計(jì)算機(jī)。我們需要一個(gè)接口來與量子計(jì)算機(jī)交互，確保不需要花費(fèi)雙倍的時(shí)間，乃至抵消收益。我們需要混合架構(gòu)，在計(jì)算機(jī)中央處理器和圖形處理單元旁邊設(shè)置一個(gè)量子處理單元?！?br>

第二次量子革命正在進(jìn)行，現(xiàn)在就預(yù)測(cè)行業(yè)贏家還為時(shí)過早。2030年即將到來，各行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者正為實(shí)現(xiàn)這一巨大飛躍準(zhǔn)備著。Le Bars 說：“五年前量子計(jì)算還是一個(gè)科學(xué)夢(mèng)想，現(xiàn)在正逐步成為現(xiàn)實(shí)，量子計(jì)算有市場(chǎng)，有產(chǎn)業(yè)，且潛力巨大?！?/p>

編譯：慕一

編輯：王珩
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特此說明：量子前哨翻譯此文僅作信息傳遞和參考，并不意味著同意此文中的觀點(diǎn)與數(shù)據(jù)。