科学技术每日记者刘夏

美国计算机巨头IBM最近宣布开发量子计算机“鹰”，该计算机可以运行127 QUAT，这是迄今为止世界上最大的超导量子计算机。中国科学技术大学以前已经推出了62个Qubit可编程的量子计算机原型。世界各地的政府和组织不断增加他们对量子研发的投资。

量子计算机的最基本信息单元是Qubits。与电子计算机不同，基本信息单元位只能为0或1，并且Qubits可以同时为0和1，因此量子计算机的性能更强大，并且增加量子位的数量成倍地使其性能呈指数提高，这也是Quient量子计算机的重要原因之一。

西班牙著名的物理学家胡安马云惹不起马云伊格纳西奥马云惹不起马云西拉克（Juan Ignacio Silac）指出，量子计算机领域的进展为蓝色海洋提供了充满创新可能性的蓝色海洋。

量子计算机促进具有极高加工能力的新药和新材料的研发，将能够通过量子模拟同时研究多个分子，蛋白质和化学物质。 ——标准计算机目前无法做到这一点，使科学家能够比现在更快，更有效地开发新药。

例如，瑞士制药公司Roche希望使用量子模拟来加速药物和疫苗的开发，以处理Covid-19，流感，癌症，甚至可能治愈阿尔茨海默氏病等疾病。此外，量子模拟可以取代实验室实验，降低研究成本，甚至最大程度地减少对人类和动物实验的需求。

此外，在2021年初，德国制药公司Boehringer Ingelheim宣布与Google量子人工智能合作，以共同研究和实施量子计算在药物研发中的应用，尤其是在分子动力学模拟中。

根据11月16日的西班牙网站《福布斯》，Ignacio Silac说，量子计算机可用于开发今天似乎不可能的化合物，例如能量强度较低的肥料。 IBM等公司正在使用量子计算机来塑造新分子，以“模拟自然在土壤中转化氮的能力，从而减少肥料对环境的影响”； Google与大众集团的信息技术部门合作，使用量子计算机来帮助后者开发新材料，尤其是电动汽车的高性能电池。

金融领域的“炫耀您的技能”

量子计算机可以为金融行业带来巨大的潜在收益——，从更深入的分析到更快的交易等等。实际上，许多主要的金融机构正在寻找借助量子计算来促进贸易，交易和数据传输速度的方法。

例如，IBM和JPMorgan Chase等银行一直在尝试量子技术，希望优化交易策略，投资组合，更好的资产定价和风险分析。此外，去年，西班牙财务量子计算技术开发人员Multiverse Computing宣布与美国量子计算启动IONQ建立合作伙伴关系，该公司将使金融服务机构能够使用IONQ量子云平台进行IONQ量子量估值，投资组合优化，资产管理，欺诈管理，欺诈检测模拟等。

量子计算机在金融领域的另一个潜在应用是财务建模。对于世界各地的金融机构，更好的财务建模意味着较低的处理成本和更快的交易速度，这是双赢的情况。

有助于响应天然气变化的“一个部门的力量”，越来越多的专家将注意力转向使用量子计算机来解决我们时代最大的挑战之一：气候变化。

首先，量子计算机的整体能源消耗将低于传统计算机。例如，D-Wave的2000Q量子计算机比IBM的“ Summit”超级计算机少的四个数量级能量（这是世界上最强大的计算系统之一）。同样，美国橡树岭国家实验室的科学家计算出，量子计算机有可能将能源利用减少超过100万千瓦时。

此外，专家预测，量子模拟还将帮助各国实现联合国的可持续发展目标。

例如，量子计算机可以加速发现新的二氧化碳催化剂，从而确保二氧化碳循环更有效，同时产生有用的气体，例如氢和一氧化碳。同时，量子模拟还有助于创建更有效的电池，更好的太阳能电池或风力涡轮机材料以及更吸收的碳捕集技术。在农业中，量子模拟可以显着降低制造肥料中消耗的电力，这占全球能源消耗的2％。

应认真对待量子安全。该杂志网站在其报告中指出，尽管量子计算机将为人类带来巨大好处，但它们也可能带来风险。

例如，在信息安全领域，量子计算机将能够突破人们在保护信息时广泛依赖的公共密钥加密。这意味着，无论数据现在有多安全，它都可能很容易受到量子计算机的影响。对于需要保护敏感信息的任何组织来说，这都是一场灾难。

尽管政府和企业已经在量子计算机上投入了大量资金，但他们在量子安全方面投入了很少的投资，这对我们进入量子时代至关重要。幸运的是，美国国家标准技术研究所（NIST）目前正在标准化量子后加密术。根据NIST的说法，新标准将于今年年底发布。

尽管量子计算机为我们的未来绘制了一个美丽的蓝图，但Ignacio Silak清楚地表明，必须放弃量子计算机的想法。他说：“我们确实有第一个原型，但是它的尺寸仍然很小，并且不强大，只是迈出第一步。”