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量子计算正攻克21世纪的难题......
预防、保护、减灾、响应、恢复。大多数人可能不会立即意识到应急管理的五个任务领域，但自然灾害的频繁发生意味着普通人有更多机会亲身参与到应急管理的连续过程中。根据 Statistica 的一份报告，在过去 19 年中，仅自然灾害造成的全球损失就高达惊人的 2320 亿美元。
应急管理团队目前采用无人机、传感器、机器人和云工具等技术来改进准备和响应工作。但这些技术并不完全具备应急管理所有阶段所需的两个关键属性：速度和考虑无限变量的能力。
——量子计算等尖端技术在应对这些变量方面具有独一无二的能力。
由于量子可以同时对无数种组合进行计算，因此它可以比传统计算机更快地生成有助于拯救生命、财产和环境的解决方案。该领域最受瞩目的科学期刊之一《自然》（Nature）上发表的经同行评审的研究报告，越来越多地证明了量子技术优于经典计算机的性能以及在大规模优化问题上的应用。
根据加拿大毕马威会计师事务所的研究，近 60% 的加拿大机构预计量子计算机将在本十年末成为主流。此外，量子退火和量子混合（量子加经典计算应用）现在都可以通过云计算实现，它们可以与高性能计算和人工智能/移动计算等其他技术协同工作。
一些组织正在呼吁美国政府通过建立近期应用来确定量子计算可以解决的问题。例如，信息技术与创新论坛（ITIF）撰写了一份报告，并指出，正如半导体行业已经看到的那样，当前对量子计算的热情可能会带来进步的良性循环，但前提是正在开发的量子计算技术的近期应用取得成功。
由于量子计算机高度专业化、难以维护且开发成本昂贵，因此大多数用户可能会通过基于云的解决方案访问这些系统。事实上，私营部门已经在提供基于云的量子计算访问，例如 Amazon Braket 和 Microsoft Azure Quantum，允许用户使用最新的量子计算硬件来学习、构建和部署解决方案。
为更好地布局量子技术，政府还需出台更多相关政策。
哈德逊研究所的量子算法研究所也发表了《推进量子优势：混合量子系统和美国高科技领先地位的未来》报告。并指出，通往量子未来的真正道路是量子技术与经典数字技术的结合，尤其是在计算领域，这将有力地加速人们获得量子信息科学的潜在好处。
建立这些应用将能够展示量子如何应对公共部门的挑战：例如与应急响应相关的挑战。
在规划方面，量子技术可以促进尖端模拟和关键任务演练。多种模拟和态势感知情报的结合有助于应急管理专业人员制定更全面的响应计划。应用量子计算可通过量子增强型人工智能加以丰富、用于任务规模的模拟，产生实时或接近实时的分析，以实现最佳准备状态。
例如，日本东北大学旗下公司开发了一种量子混合应用，以促进与海啸应对有关的规划。量子应用可对潜在的海啸影响区域进行优化分析，生成实时数据，用于管理道路拥堵和疏散路线。这在应急响应期间，改进资源调动和响应时间至关重要。据《工业连线》（IndustryWired）上的一篇文章称，“研究人员和科学家已经在制定战略，借助量子计算帮助预测天气状况并做出明智的决策。”
此外，澳大利亚陆军还探索了如何利用量子混合应用改善紧急情况下的“最后一英里补给”，包括确定部队补给的最佳路线。
未来，我们可以应用同样的技术来规划和应对飓风、洪水和野火，确定疏散路线，简化基础设施维修的物流操作，并为大规模医疗救护做好准备。
任何第一反应者都知道，统一协调的后勤管理是一项至关重要的艰巨任务。自然灾害的性质使这一行动网络变得更加复杂：在应对和恢复工作中可以使用或调动的基础设施往往在灾难中被摧毁或损坏。瞬息万变的形势需求使应对策略的优先排序和执行更加复杂。量子应用可以在瞬息万变的条件下分析数以百万计的可能变量，从而确定解决方案，改进救援行动的部署、天气建模、医疗通道的获取以及重要交通路线的清理。
这就是一个很好的例子：国防专家正在探索将量子混合技术作为国土安全工具，结果令人印象深刻。一个为导弹防御开发的量子应用研究了 6700 万种不同的情况，并在大约 13 秒内给出了答案。
此外，众议院最近在《2024 年国防授权法案》中纳入了一项近期量子应用试点计划。
在全球范围内，私营部门已开始开发量子混合应用，以帮助物流管理，从而有效地为第一响应者的路由选择提供了应用指南。
例如，电装公司（DENSO Corporation）发现，一种用于出租车服务的量子混合动力应用将 400 次乘车所需的出租车数量从 62 辆减少到 43 辆，车辆需求减少了 30%。电装公司还与丰田通商株式会社合作，在泰国开展车队运营，发现量子优化路线减少了近10%的里程和驾驶时间、还降低了排放，提供的解决方案比传统优化工具好26%。
同样的技术可应用于救护车、消防车、警车和危险品运输车，在紧急情况下节省关键的几分钟时间。
量子计算还可以改善大规模医疗响应的协调，特别是通过考虑医疗系统的位置、全系统的优先级、医务人员的专业和人员可用性，改善医院的病人和工作人员调度。
例如，在日本，一款应用软件在考虑轮班参数和人员专长等变量的同时，确保适当的人员随叫随到，从而帮助解决护士调度问题。类似的排班应用程序还可以帮助美国的医生、急救服务、执法部门等。
自然灾害的长期影响波及资源、关键基础设施以及当地和区域环境。量子技术可以对恢复的各个方面进行建模，例如评估野火对空气质量的影响以及基础设施受损后的地下水污染。甚至还可以建立应用程序来解决补救工作，如优化公用事业和电话电网的维修。
初次之外，快速识别、评估和优先排序风险，为保护活动、应对措施和投资提供信息，也是当今量子技术所能做到的。
政策制定者们正在关注量子和量子混合技术如何为应急管理的关键环节提供支持。甚至在今年6月，众议员 Young Kim（加利福尼亚州共和党）提出了《野火技术示范、评估、现代化和优化（DEMO）法案》，该法案为量子计算等应急技术创建了一个测试平台，用于解决野火问题。
参考链接：
[1]https://www.statista.com/statistics/510894/natural-disasters-globally-and-economic-losses/#statisticContainer
[2]https://www.nature.com/articles/s41586-023-05867-2
[3]https://itif.org/publications/2021/04/27/why-united-states-needs-support-near-term-quantum-computing-applications/
[4]https://www.hudson.org/innovation/advancing-quantum-advantage-hybrid-quantum-systems-future-american-high-tech-leadership
[5]https://www.nature.com/articles/s41598-019-49172-3
[6]https://foreignaffairs.co.nz/2023/06/22/mil-osi-usa-young-kim-leads-wildfire-tech-demo-act/
[7]https://armedservices.house.gov/news/press-releases/subcommittee-cyber-information-technologies-and-innovation-mark-summary-hr-2670
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