华尔街日报：量子计算将如何改变世界

健康生活 2025年08月03日 02:45 2 admin

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人工智能是当下的技术趋势——但十年后会怎样？一些专家表示，量子计算将成为下一个颠覆性技术。《华尔街日报》参观了 IBM 的量子计算实验室，了解其中的原因。

随着商用级量子计算机逐渐接近现实，各行各业都在研究其对食品、药品和流媒体足球比赛等一切事物的影响。

量子计算机有望完成某些计算任务，而这些任务如果能够完成的话，需要当今的传统计算机花费数年时间才能解决。

多家公司承诺在未来几年推出商业系统，其中包括IBM，该公司计划在 2029 年之前推出世界上第一台全尺寸容错机器。

IBM首席执行官阿尔温德·克里希纳 (Arvind Krishna)在谈到推动人工智能繁荣发展的芯片时表示：“如今的量子计算就像 2012 年的 GPU 一样。2012年，没人指望 GPU 能成为一门大生意。但我认为它的发展速度会更快。”

如今，各公司正在努力找出哪些业务案例最适合量子计算，甚至将某些场景重写为专为未来机器设计的量子软件。

但是，即使他们期待量子技术带来的商业和社会价值，他们也在为随之而来的风险做准备：主要是量子计算机可能破解加密并泄露我们所有敏感数据的威胁。

以下是量子改变世界的五种方式：

更快的互联网

康卡斯特表示，量子技术可以帮助其在任何时间向最多需要的客户提供最快的互联网。

康卡斯特运营着超过一百万英里的光纤和电缆，为3150万户家庭和企业提供互联网服务。康卡斯特首席网络官埃拉德·纳夫什（Elad Nafshi）表示，这意味着任何数据从A点传输到B点，都有几乎无限多种组合方式。

例如，进入纽约的数据可能会沿着乔治华盛顿大桥、林肯隧道或美铁铁路传输，他说道。最快的路线还取决于其他因素，例如，某个地方的光纤是否中断，或者在所有人都在观看巨人队比赛时，纽约的数据是否出现激增。

能够实时计算所有这些变量，确定最佳数据流，并以最快的速度将数据传递给最多的用户，这是传统计算机难以做到的。但是，“量子计算机在这方面可以做得非常好，”纳夫什说道。

更好的药物

Moderna正在研究量子是否可以帮助其开发出以较小剂量有效、副作用更少且生产成本更低的药物。

Moderna 通过生产 mRNA 分子来制造药物，这些分子可以指导人体如何制造特定的蛋白质。这些蛋白质随后帮助免疫系统对抗某些疾病。

但据 Moderna 公司数字业务主管韦德·戴维斯 (Wade Davis) 介绍，对于它想要制造的每一个 mRNA 分子，核苷酸构建块和序列的组合可能性都数不胜数。具体有多少种组合呢？戴维斯说，对于新冠疫苗来说，仅 mRNA 分子的一个片段就有 10 的 623 次方种不同的选择。

因此，他表示，几乎不可能通过暴力计算出最佳核苷酸序列。“目前所有计算机运行一万亿年都无法得出这个结果。”

但戴维斯表示，Moderna 正在对 IBM 的小型量子计算机进行早期测试，研究这个问题，结果令人鼓舞。

更实惠的保险

Allstate 首席执行官汤姆·威尔逊 (Tom Wilson)表示，量子计算可以帮助公司以更优惠的价格为更多房产投保。他表示，Allstate 已经拥有美国几乎所有屋顶的数字图像，量子计算可以模拟特定天气在数年甚至数十年内对每处特定房产的影响，从而提供更精准的价格。

该公司表示，目前的定价模型较为简单，并未将所有可能的风险因素都考虑在内。但 Quantum 或许能提供帮助。

“它只需运行数十亿次模拟，”他说。“量子计算可以帮助我们为每栋房子找到合适的价格……而这在今天的算法中是不可能做到的。”

更可持续的粮食生产

初创公司 PsiQuantum 表示，它正在研究量子计算是否有助于找到更节能的方法来生产氮肥，氮肥是世界粮食生产的重要组成部分。

PsiQuantum 首席执行官兼联合创始人杰里米·奥布莱恩 (Jeremy O'Brien)表示，传统上，生产氮基肥料需要大量的热量和能源。大自然有一种更有效的生产方式——需要更少的热量，并使用一种叫做固氮酶的酶。

奥布莱恩说：“我们无法在现有的任何传统计算机上模拟这种酶的哪怕一小部分，也无法在我们能够制造的任何传统计算机上模拟这种酶的一小部分。”

现在，PsiQuantum 正在构建量子算法，最终可以对这种酶进行逆向工程。他说，其根本目标很简单：养活全世界。

还有一些重大风险

量子计算机也有可能破解我们目前用于保护数据的加密技术。在美国国家标准与技术研究院的指导下，企业目前正在努力实施新的量子安全加密标准。

还有一个被称为“先收集，后解密”的威胁，这意味着不法分子可能已经在收集加密数据，并计划在量子计算机成熟后进行解密。据前海军情报局局长马修·科勒称，我们对此无能为力。科勒现在是咨询公司科恩集团的高级顾问。

他说：“这真是一场旷日持久的战争。”

科勒说：“人们经常谈论量子技术，认为它总是在未来5年或10年内实现。但现在人们的讨论正在发生巨大变化，因为它不再是10年后的事情，而是更近了。”

一块硅光子晶圆，集成了数十个量子芯片，由PsiQuantum设计，并由纽约GlobalFoundries制造。图片来源： PsiQuantum

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