当我第一次向父母解释量子计算时,我失败了。 我告诉他们,这就像是用魔法来解决数学,妈妈问这意味着计算机能否帮助某人赢得彩票。 你知道吗?他们完全没有错。 量子计算可能一开始听起来很奇怪,但它是基于真正的科学,它推动了我们认为计算机可以做的事情的极限。 与普通计算机一样,量子系统可以同时保持多个状态,而不是只使用0和1进行工作,它们使用在距离上保持连接的粒子,并以全新的方式处理信息。 这使他们能够在更短的时间内解决当今最快的超级计算机需要数百万年的问题。 所以,这听起来像愚蠢,直到你意识到它已经发生了。 为什么普通的电脑不再足够 我们今天使用的计算机,从智能手机到运行OpenAI的服务器农场,都建立在 这些系统使用此代码来解释操作命令和用户输入,然后向用户提供适当的响应。 binary codes 二进制代码 但是,当我们试图解决人工智能、气候科学、药物开发和网络安全等领域更复杂的问题时,经典计算机正在努力保持进展,他们需要更多的处理能力、能量、时间和成本。 量子计算提供了新的前进之路。 像GPT-4这样的高级人工智能模型的培训是昂贵的,大规模的资源密集。有数千个GPU连续数周运行,以不可持续的速度燃烧能量和金钱。 试着模拟一些分子在新药中如何行为,即使是最快的超级计算机也会挣扎。为什么? 因为可能的相互作用的数量正在增长,而经典系统必须逐步检查每一个。 简而言之,问题越复杂,我们就越快达到极限,经典计算不是用来处理这个规模的,但是量子计算可以。 量子计算如何实际运作 量子计算机使用量子力学以与普通计算机完全不同的方式处理信息。 量子计算机使用量子位称为量子位,而不是使用0或1的位,这些量子位可以同时为0和1。 想象一下扭转一枚硬币并让它同时降落在头部和尾巴上。 . 超级 超级 这就是当一个量子比特的状态即刻与另一个量子比特绑定时,无论它们的距离如何。 量子计算机可以同时处理多个问题。 混合 混合 量子计算机使用特殊操作(量子门)来改变和控制量子位,以便他们一次探索许多可能的解决方案。 当计算机测量量量子比特时,它们会决定一个答案,这当然比传统的计算机要快得多,它们通过一个接一个检查每个可能性来找到答案。 如果你仍然有点困惑,你不应该直观地理解量子力学;甚至 不是一个粉丝。 爱因斯坦 爱因斯坦 但是简单地说,量子计算机不会逐步解决问题,它会一次探索每一个可能的解决方法,最终找到正确的答案,然后继续前进。 虽然系统仍然噪音和容易出现错误,但量子计算正在快速改进。 像IBM、IonQ、PsiQuantum和Rigetti这样的公司 扩展容错的逻辑量子比特,并构建能够支持有用的量子计算应用的集群。 已经取得真正的进展 已经取得真正的进展 一旦我们突破了这个门槛,多米诺将下降。 量子计算只是关于速度吗? 大多数人认为量子计算只会使事情变得更快,而且肯定会这样做,但更重要的是,它会改变可计算的东西。 有些问题是经典计算机在任何实际时间框架内都无法解决的。 例如; 
 
 
 
 
 优化全球供应链的物流,通过数万亿的转换。 预测一种新药物分子在人体中的行为。 模拟核融合反应以构建清洁能源。 破坏保护我们在线生活的加密(或用量子密码代替)。 这些不是我们可以等待更长的时间来解决的任务,它们是无法处理的,但量子计算使它们可以处理。 量子计算对传统计算机的其他一些优势包括: 
 
 量子使用比你想象的更少的能量 量子计算机可以做与今天的超级计算机相同的工作,使用更少的能量。 一个经典的超级计算机可以像一个小镇一样吸收能量,但量子计算机将以咖啡厂所使用的能量做同样的工作。 随着世界越来越多的人工智能系统、电动汽车和智能基础设施的建设,量子可以成为一个低能量替代品,而且处理速度也更快。 
 
 量子与AI相互作用强大。 如果你认为人工智能现在处于顶峰,等待它获得量子类固醇。 这些技术互相补充,量子算法可以加速人工智能培训和推断。 电路设计。 帮助改善量子错误纠正 帮助改善量子错误纠正 这是一个美好的循环:人工智能有助于改善量子系统,而量子系统提高了人工智能的效率和速度。 想象一个可以模拟全球气候系统的AI模型,直至平方米,或者通过在几分钟内运行数百万个生物变异来个性化癌症治疗计划。 谁赢得了量子竞赛? Spoiler警告:这是关于权力。 中国是 进入国家量子计划。 美国是 ,并公平地说,创业生态系统是活着的和打击。 数十亿美元 EU isn’t far behind betting big on private sector leadership 数十亿美元 欧盟不远落后 对私营部门领导力大赌注 这场竞赛可以给双方带来经济杠杆、网络安全主导地位、毒品管道和防御,谁先获得可扩展、容错的量子,谁就赢了。 那么,你该怎么办呢? 量子计算不会取代你的笔记本电脑,它不会神奇地解决气候变化,不,它不会帮助你赢得彩票。 事实是,量子计算机只是在实验室中被证明是一个更好的替代方案,而不是在现实世界。 量子位仍然非常脆弱,受到微小的环境变化的影响,这会使它们容易出现错误。 但是随着时间的推移,它可以重新定义哪些问题是可解决的,以及谁能够解决它们。 因此,阅读,遵循量子位数,观察初创公司,如果你是一个开发者,开始玩量子模拟器,如果你是一个创始人,开始思考你的产品如果计算机不再是一个限制。 下一代的突破将不会尽管量子而建造,他们将因为它而建造。

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