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量子计算将如何改变世界?

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量子计算将如何改变世界?

雪花又一年 2018-05-16 14:08:13 浏览77 评论0

摘要: 不论是Google、微软、IBM,还是世界各地的政府都对量子计算机的研发都进行了大量的投入,指望着它能处理传统计算机难以解决的问题,进而改变世界。 量子计算机对每个行业都有冲击,它会改变我们经商的方式、保护数据的安全、如何应对疾病、发明新材料、以及解决健康和气候问题等等。

不论是Google、微软、IBM,还是世界各地的政府都对量子计算机的研发都进行了大量的投入,指望着它能处理传统计算机难以解决的问题,进而改变世界。

量子计算机对每个行业都有冲击,它会改变我们经商的方式、保护数据的安全、如何应对疾病、发明新材料、以及解决健康和气候问题等等。

伴随着商业量子计算机研发的竞争加剧,我们今天从几个方面来介绍一下量子计算将如何改变世界。

【 网络安全 】

一旦量子计算机得到普及,网络安全问题就会出现好与坏的方面。坏的一面是我们目前的数据加密策略将因过时而被淘汰。目前,大多数网络安全问题的解决方案都依赖这样一个事实:计算机遇到大量数据时,需要耗费非常长的时间来“破解代码”。然而,量子计算机则能非常快速的处理这些信息,使我们的计算机、金融机构和私人信息变得脆弱。好的方面是,我们已经开展了大量工作来研发量子加密技术,例如量子密钥分配,它是一种需要密钥来解密消息的超级安全的通信方法。借助于量子力学的独特性质,保证了如果信息一旦被截获,便没有人可以再读取它。

【 人工智能 】

信息处理对改进机器学习至关重要,而量子计算机在完成这项任务上堪称完美。量子计算机可以分析大量数据,为人工智能机器提供提高性能所需的反馈。量子计算机能够比传统计算机更有效地分析数据以提供反馈,因而缩短人工智能机器的学习曲线。就像人类一样,由量子计算机提供洞察力的人工智能机器可以从经验和自我纠错中进行学习。量子计算机将帮助人工智能扩展到更多的行业,更快的让技术变得更加直观。

【 药物研发 】

为了研发有效药物,化学家需评估分子、蛋白质和化学物质之间的相互作用,来检查药物是否会改善某些问题或治愈疾病。由于需要分析的组合非常多,会耗费大量的时间和人力。由于量子计算机可以同时检测多种分子、蛋白质和化学物质,因此化学家可以更快地确定可行的药物选择。另外,有一些药物在试验阶段就被中断研究,即便它们可能对少数群体有效。而量子计算能让对个人进行的基因排序和分析,比现在使用的方法更加快捷,因此能促进个性化药物的发展。

【 改善天气预报和气候变化预测 】

即使借用高级尖端的工具,天气预报仍然有猜测的成分。只要问问任何一个没有预警下遇到暴风雨、或准备好迎接暴风雪却只看到阵雪的人就知道。因为量子计算机可以一次性分析所有的数据,让气象学家能更好地了解恶劣的天气会何时降临,从而对人们发出预警,挽救生命和财产。英国国家气象局已经投资研究量子计算技术,用来帮助改善气象预测。我们还能对人类会如何影响气候得到更深入的了解,因为量子计算机将能帮助我们建立更好的气候模型。我们越早知道事情将如何变化,就能更好做好准备,来应对气候变化及其产生影响。

【 交通管制 】

无论是在空中还是在地面上,量子计算机都有助于简化交通控制。它们将能快速的计算最优路线,从而实现高效的调度,减少交通拥堵。同样,这种性质也使得量子计算机在优化供应链、空中交通管制、汽车客运以及物流方面非常高效有力。

【 解决整体问题 】

量子计算机在处理问题时是一次性的针对整体,而不是像传统计算机一样一点一点的排除问题。这为许多行业的发展,小到金融服务、大到国家安全等各个领域,打开了大门。

量子计算机公司D-Wave系统公司的联合创始人 Eric Ladizinsky 在WIRED 2014年会议上发表演讲时,最好的解释了普通计算机和量子计算机之间的差异。他说,想像这样一个情境:你有5分钟的时间在美国国会图书馆的5千万本图书中找到在某一页写有X的一本书。在这种情况下,你就是一台普通的电脑,你永远都无法找到X。但是,如果有5千万个平行现实,每一个现实中的你可以阅读一本不同的书,就能找到X,这就像是量子计算机。量子计算机将你变成5千万个版本的你自己,使工作完成得更快速、更轻松。

量子计算机能提供我们解决那些超越传统计算机功能的复杂问题的能力。我们正在走向一个全新的物理学领域,其本质就是我们还未曾想过的新发现、创新和解决方案。


原文发布时间为:2017-07-13
本文作者:原理
本文来源:今日头条,如需转载请联系原作者。

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