企业为量子计算的飞跃发展做好准备了吗?

·企业级IT 9月13日 在现代生活中，很多令人兴奋的科技场景是在功能强大的计算机的帮助下实现的。从保障火车准时运行到建造摩天大楼，都离不开计算。那么，如果当今强大的计算能力突然再提高几个数量级，会发生什么？

上述人们想象的情景正在发生，带来的这种变化的正是量子科学。量子计算作为一种新事物，即使是那些已经利用量子科学的科技人员，可能也无法完全理解它的潜力。 

什么是量子计算？实现难点在哪里？

传统计算机的工作原理基于二进制，即由1或0的比特支撑。随着计算技术发展，这成为一个基本的物理门控因素，限制了它们在给定时间内可以完成的工作量。而下一代计算机使用量子比特同时表示1和0两种状态，允许计算机并行计算，极大地扩展了计算能力。 

量子计算机如何运作的细节可能难以理解，然而可以明确的是：利用量子力学的力量来制造极其强大的机器并不是梦，科技厂商、初创公司以及研究机构如今正在投资数十亿美元研究这一技术。 

当然，虽然量子计算的作用已经有所展现，但计算世界并不会立即改变。要想完全实现商业化，需要绕过传统方法，攻破一些难题。最终实现科学家对量子计算的承诺，还有很长的路要走。

今年5月下旬，微软公司和普渡大学宣布对量子计算进行研究，重点关注其中一个关键挑战，即克服量子比特极其脆弱的性质。大家可能知道，量子态极不稳定，一个小行为就会让它在1和0之间“选择”，并退出量子态。微软公司和普渡大学研究的任务是开发“拓扑”量子位，使这些量子位足够稳定，可以在现实世界中运行。

普渡大学物理学和天文学教授Michael Manfra教授指出，随着量子特性的扩展，稳定性会增加。他说，“存储信息的量子变量实际上是整量子系统的一个属性，可能需要更多的粒子来定义量子比特，但这种复杂性有一个优势——虽然局部扰动或扰动可以翻转单个自旋，但改变包含拓扑量子比特的量子系统状态的可能性要小得多。因此，这些拓扑量子比特有望更加稳健。”

为量子计算未来发展做好准备 

然而，所有这一切都有一个令人耳目一新且易于理解的角度：巨大的变化即将到来，企业需要为量子计算做好准备。事实上，当量子计算真正到来时，带来的变化将是巨大的。 

底线是规划者需要对量子计算进行思考。评估影响的合乎逻辑的第一步是确定它最有可能执行的任务。IBM公司实验量子计算经理Jerry Chow表示，可能受到影响的四个领域是业务优化（供应链、物流、财务数据建模和风险分析等领域）、材料与化学、人工智能以及云安全。 

然而，事情可能并不那么明确。德勤公司总经理David Schatsky表示，风险管理、投资组合设计、交易策略以及运输和通信网络的设计将会受到量子计算带来的积极影响。他预计，量子计算机可能会对密码学、药物设计、能源、纳米工程和研究产生颠覆性影响。 

在未来，这个清单可能令人生畏。然而Schatsky说：“量子计算将彻底改变某些工作，而对其他工作的影响可以忽略不计。事实上，一些研究人员目前还不知道量子计算可能有什么好处。”

幸运的是现在还有时间。量子计算将会带来巨大的变化，但也是渐进的。Schatsky 指出，“将量子计算视为超级计算机市场的一个新领域是有道理的，它只占整体IT支出的一小部分。据估计，全球超级计算机服务器的年销售额约为110亿美元。我认为在未来几年，量子计算收入将只是其中的一小部分。所以我不确定它是否会很快变得普及。” 

尽管人们在亚马逊网站上购买量子计算机显然还需要很长一段时间，但当今的组织需要考虑量子计算。这是因为量子计算的力量如此强大，尤其是与人工智能和其他新兴技术相结合时，显然必须充分利用这些时间。 

IBM公司的Chow表示，Watson等量子驱动的平台将能够找到对于传统计算机来说是隐藏得太深的模式，这将开辟新的发现领域。而量子计算将带来一个新时代。 

他说，“很多企业应该问：如何了解量子计算可能会在哪里产生影响？现在是实现其巨大潜力的时候了，这是将是一个创新和探索领域，不仅仅是终端应用。为量子计算做好准备就是参与计算领域的一场革命。需要了解足够多的细节，以便了解可能发生的事情。” 

而且量子力学可能会最终超越计算。 

Manfra指出，“总的来说，我相信量子技术的发展是不可避免的——量子计算可能只是最明显的例子。不难想象，某些企业的创新可能会因计算能力的大幅提高而得到增强，这些企业需要制定长期计划，一旦量子机器可用，就会利用它们。” 

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