量子計算有望引領人們進入天體物理學、藥物研發(fā)和材料科學的新時代，但對于它將如何影響社會，仍存在一些常見的誤區(qū)。美國《福布斯》網(wǎng)站在近日的報道中，揭示了人們對量子計算的五大誤解。

將迅速取代經典計算機

量子計算機有可能在數(shù)小時或數(shù)分鐘內完成經典計算機需要數(shù)十億甚至數(shù)萬億年才能完成的計算。例如，中國科技大學的潘建偉、陸朝陽、劉乃樂等人與中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所、國家并行計算機工程技術研究中心合作，成功構建了113個光子144模式的量子計算原型機“九章二號”，在高斯玻色取樣這一問題上的處理速度，比目前全球最快的超級計算機快億億億倍，也就是說，“九章二號”1毫秒可算出的問題，全球最快超算需30萬億年。

但是，普通計算機用戶不需要使用量子計算來完成日常的任務和工作，這意味著更便宜、更容易生產的經典計算機還將陪伴人們很長時間。

能更快處理各種任務

量子計算機擅長處理復雜的科學問題。例如，如果物理學家想模擬亞原子粒子的行為，他們可能需要一臺基于量子原理運作的計算機；量子計算機也非常適合建模非量子但仍然非常復雜的系統(tǒng)，如金融市場、氣象模式和生物生態(tài)系統(tǒng)等；量子計算機大顯身手的另一個領域是優(yōu)化問題，如從大量變量中挑選出最佳組合。

不過，對于從文字處理到觀看視頻和玩游戲的大多數(shù)日常任務來說，量子計算機的速度目前還不太可能得到顯著提升。軟件開發(fā)人員花了數(shù)十年時間來優(yōu)化在經典計算機上實現(xiàn)這些功能的方式，而量子開發(fā)人員才剛剛起步。

讓加密技術“下崗”

加密技術是保護國家安全、商業(yè)機密以及個人隱私的首要手段，更是互聯(lián)網(wǎng)上所有隱私和數(shù)據(jù)安全的基礎。

量子計算給加密技術帶來了極大的沖擊和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)密碼技術往往基于大素數(shù)的因數(shù)分解難題來實現(xiàn)加密，而量子計算可以大大加快因數(shù)分解的速度，并有可能通過量子糾纏等特殊機制來改變密碼學的基礎規(guī)則。但這并不意味著傳統(tǒng)加密的終結。對抗量子計算的挑戰(zhàn)，密碼學家們正致力于研究“量子安全”的加密協(xié)議，開發(fā)新的密碼學算法，以及改進傳統(tǒng)的RSA算法。

科學家認為，隨著基于格的密碼學和基于多元多項式的密碼學等開始嶄露頭角，新的安全協(xié)議也會接踵而至，為人們在網(wǎng)絡上的活動保駕護航。

目前還沒有用武之地

量子革命的確還處于早期階段，但量子計算機并非是虛幻的技術，其已成為人們實實在在的“幫手”?？爝f巨頭DHL公司使用量子計算機優(yōu)化配送路線；高盛公司開發(fā)了用于高速完成財務計算的量子算法；制藥企業(yè)默克公司使用量子化學幫助開發(fā)新的抗生素；寶馬和空中客車公司正攜手利用量子技術解決研制更高效燃料電池可能面臨的問題。

無獨有偶，2022年1月，離子阱量子計算公司IonQ和現(xiàn)代汽車宣布就使用量子計算來提高下一代電池效率展開合作。美國廣告公司Reply正在探索如何利用量子計算為物流、投資組合管理和故障檢測等領域提供更優(yōu)化的解決方案。2023年，埃森哲實驗室與量子計算軟件公司1QBit和生物科技公司Biogen合作，驗證了一種量子化的分子比較方法與現(xiàn)有方法一樣好，甚至更好。

量子計算每天都在人們看不見的地方“大顯身手”，目前全球價值8.66億美元的市場預計到2028年將擴大到43億美元。

只適用于政府和大企業(yè)

量子計算機價格高昂，而且需要在高度安全和可控的環(huán)境中運行，但獲得這項技術的成本正在下降。

量子計算機可解決的許多問題與較小的企業(yè)和組織有關，例如優(yōu)化供應鏈或更有效地創(chuàng)造新產品等。量子計算提供商旨在讓這些占全球經濟90%以上的企業(yè)能夠使用這項技術。例如，IBM、谷歌和IonQ等已經開始向小公司和研究團體提供“訪問即服務”。2016年，IBM將一臺小型量子計算機連接到云端，使人們能在云上構建和執(zhí)行簡單的程序。一年后，美國全棧量子經典計算公司Rigetti Computing團隊展示了第一個使用pyQuil Python庫的可編程云訪問，這使學術研究人員、教授、學生和業(yè)余愛好者能夠使用程序工具構建運行許多不同量子算法的程序。

隨著技術的不斷發(fā)展，量子計算機將在某些特定的領域發(fā)揮自己獨特的才干。

來源：科技日報

記者：劉霞編輯：藺弦弦