量子计算将给哪些领域带来革命?

光子盒研究院出品

尽管量子计算还处于起步阶段，但量子计算还是激发了计算机科学家的敬畏之情、商界领袖的困惑和密码学专家的恐惧。BCG估计，在未来三到五年内，量子计算可能创造50亿至100亿美元。那么，企业如何从这一发展中获利呢？量子计算擅长的领域是什么？这里有11个量子计算可能带来革命的领域。

量子技术有潜力实现更复杂的计算机模拟，比如在航空领域。协助安排飞机的航线和调度所节省的时间和成本相当可观。空中客车和洛克希德马丁等大型企业正在积极探索和投资该领域，以利用该技术的计算能力和优化可能性。近日，本源量子也发布了国内第一款量子计算流体力学仿真软件“本源量禹”(OriginQ QCFD)

量子计算和量子力学具有解决大规模问题的能力。由于使用了数据集和拓扑分析(一个几何形式以某种方式起作用的研究领域)，它解释了当今普通计算机无法实现的计算。通过使用量子计算，可以简化为非常基本的计算。

NASA正在探索使用量子计算来处理它收集的有关宇宙的大量数据，并建立更好、更安全的太空飞行方法。

预测各种场景需要大型复杂的数据集。例如，传统的天气建模受到传统计算机可以处理的输入数量的限制。如果包含太多因素，模型将需要比天气预报更长的时间来完成。

天气以某种形式影响了美国大约30%的GDP，中国每年因为气象灾害造成大量经济损失，因此能够更准确地预测天气将对经济极为有利。

未来的超级计算将对能源和公用事业行业产生重大影响。量子电网以及网络安全、负载模式跟踪、泄漏检测以及消费者和工人分析，将改变数十亿人用电和用水的方式，以及公用事业公司管理这些宝贵资源的方式。

高等密码学将受到量子计算的影响。使用非常大的质数分解(300位以上)的加密在今天的机器上是不可能破解的。通过使用量子计算机，就能够以相当快的速度破解传统加密。

在数据中寻找模式并利用它们来预测未来的趋势是非常有益的。大众汽车正在研究如何使用量子计算提前45分钟通知司机交通状况。量子计算机将使匹配交通模式和预测像今天交通一样复杂的系统的行为成为可能。

人的身体可能有数十亿种反应方式，当你认为这可能是一种给数十亿人服用的药物时，这个数字会呈指数增长，因为每个人的基因组成都有微小的变化。今天，一家制药公司可能需要长达10年的时间和数十亿美元的才能开发一种新药物并将其推向市场。量子计算可以显着降低成本和上市时间，使预先批准的药物更容易用于新用途，并允许计算化学家更快地产生可能会针对各种疾病治疗的新发现。

供应链有望成为量子计算将产生影响的领域。如果说疫情教会了我们什么，那就是全球生产网络本质上是复杂和危险的。由于量子计算，公司将能够以更少的中断来管理供应网络。

量子计算是基于非二进制概念的，这些概念与自然界中的概念更为相似。量子计算机可以更快地为具有特定基因组、年龄和环境的人创建定制药物。这个自然问题有非常多的变化，需要一个新的处理模型。

量子计算革命已经到来，但我们在理解这项技术可以实现什么方面还有很长的路要走。量子设备令人难以置信的处理能力可以将优化、随机检查和机器学习推向新的高度。这意味着风险更小，识别金融和网络安全欺诈的能力更强。这意味着在评估患者、处理供应链以及跨部门的更多方面有更高的效率！

特斯拉等汽车制造商以及苹果和谷歌等互联网巨头都在研发自动驾驶汽车。它不仅会提高大多数人的生活水平，而且还会降低污染、减少交通并提供一系列其他优势。

此外，谷歌和大众正在使用量子计算机来改进电池、运输和自动驾驶技术。大众汽车已经改善了北京10000辆出租车的交通流量，量子计算有望带来更大的好处。

量子计算机可用于将有关操作故障的大量工业数据集转换为组合问题，当与量子启发的方法结合时，可以查明复杂生产过程的哪个组件导致产品故障发生。量子可能有助于减少诸如微芯片之类的产品出现故障的高昂成本，这些产品的制造过程可能包括数千个阶段。

近年来，由于量子计算具有快速、廉价地解决大规模组合问题的潜力，因此在量子计算上投入了数十亿美元。最大的潜力可能是发现从量子解决方案中获益的其他新应用。

参考链接：

https://www.analyticsinsight.net/11-important-quantum-computing-industrial-revolutionizations/

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