量子计算可以帮助击败下一个冠状病毒吗?

 
量子计算还远远不够，它可以帮助遏制这种冠状病毒爆发的蔓延。但是，这个新兴的计算领域几乎肯定会帮助科学家和研究人员应对未来的危机。
“我们是否可以压缩发现治疗或方法的速度?”问IBM研究主管Dario Gil。 “目标是在发现材料，化学等方面做我们今天正在做的所有事情，其因素要好十倍，好一百倍。”
他说，那“可能会改变游戏规则”。
量子计算是计算中的下一个大问题，它有望在未来十年乃至更长时间内实现人工智能和机器学习的指数级进步，从而在医疗保健和制药，化肥，电池电源和金融服务领域带来潜在的突破。
对于拥有退休基金的消费者来说，“未来10至15年内的量子计算机……可能会帮助您通过经纪人所做的计算来做出更好的个人财务决策，” IBM研究部副总裁Bob Sutor说。推动量子计算生态系统。
具有15个已部署量子系统的IBM处于量子计算的最前沿。 《今日美国报》最近访问了纽约约克镇高地的量子实验室。
但是，谷歌，亚马逊，英特尔，微软和霍尼韦尔等在该领域工作的技术公司，还有几家获得风险投资支持的全球初创公司。
与中国处于量子竞争中的美国政府也提供了支持。 2018年底，特朗普总统签署了《国家量子计划法案》，以在五年内为量子研究提供12亿美元的资金。
这是帮助揭开量子计算神秘面纱的指南，几乎可以肯定的是，在未来的几年中，您将听到更多的信息。
什么是量子计算?
要掌握量子计算或其所利用的物理领域(量子力学)并不容易。但是，这类机器(造价达数百万美元)旨在模拟自然。
用最简单的术语来说，它们比我们认为经典计算机的指数级功能强大，经典计算机的基本基本单位用1或0或位表示。量子计算以所谓的量子比特或简称“量子比特”实现了量子飞跃。
可以这样考虑：如果抛硬币，它将以正面或反面着陆，或者以传统的计算机术语“ 1”和“ 0”着陆。但是，当硬币仍在旋转时，它的状态如何?量子位在这种情况下，不一定是1或0，而是介于两者之间的所有可能性。
现在，让我们进一步类比。如果您在现实世界中翻转两枚硬币，那么一枚硬币的正反都不会影响另一枚硬币。但是，量子位可以同时纠缠成多种状态。
吉尔说：“这是“地球不平坦”的时刻之一。实际上正在发生一场革命。”
量子计算机是什么样子
量子计算机芯片的温度要比精巧的制冷设备一部分的圆柱体中的外部空间冷。该系统有2,000多个组件，包括脉冲管冷却器，超导同轴线，混合室和各种回路。它像一个花哨的枝形吊灯。
量子计算有多远?
2016年5月，IBM成为第一家将量子计算机放在云上的公司，任何拥有计算专业知识的人都可以在该计算机上进行实验。
目前，已有超过1500亿个程序和执行程序在IBM的量子机器上运行，来自140多个国家/地区的200,000多名注册用户。每月有超过12,000个活跃用户，并且通常情况下，云中的机器运行着超过4亿个量子电路。
IBM说，它已经与100多家大学，国家实验室和公司签订了有关Quantum的合同。
例如，IBM的量子研究人员正在与梅赛德斯·奔驰母公司戴姆勒的同行合作开发电动汽车的下一代电池。 IBM还与达美航空公司合作，探索旅行业务中的量子机会。
去年十月，谷歌表示已经实现了所谓的“量子至上”。它能够在200秒内执行一次计算，这大概需要一万年的经典先进的超级计算机来处理。
IBM退缩了。该公司当时认为，可以在2 1/2天之内并以更高的保真度在经典系统上执行同一任务的理想模拟，当时这是保守的，最坏的估计。
吉尔今天对美国说：“人们并没有区分什么是实验室实验，还是什么是真实系统。”
关于量子计算的主张不断涌现。
就在本周，霍尼韦尔宣布了它所说的“迄今为止最强大的量子计算机”，定于2020年中期发布。霍尼韦尔(Honeywell)与摩根大通(JPMorgan Chase)建立了战略合作伙伴关系，围绕利用量子的财务解决方案。摩根大通还是IBM量子生态系统的一部分。
但是这些还处于初期。吉尔说，当今的量子计算与2010年的人工智能大致在同一地点。
他的IBM同事Sutor说：“请明确地说，地球上没有人拥有量子计算机，它今天可以比我们的传统计算机做得更好。”
但是IBM表示，它可以每年将量子计算机的功能提高一倍，并且在某个时刻超过了量子机可能超越传统计算机的门槛，至少可以解决某些类型的问题。
有安全隐患吗?
可能有。未来的大型“容错”量子计算机(而且这类计算机尚未问世)具有破解当前加密系统的潜力。 IBM正在与美国国家标准技术研究院(NIST)合作，研究不断变化的加密标准，这些标准有望在保持量子系统安全性的同时保持量子系统的效率。
尽管安全威胁可能还需要数年，但吉尔强调了立即准备的紧迫性。吉尔说：“你不能坐视不管这个问题。”
即使从现在起数年，您也不应该期望桌上有台量子计算机。
但是量子计算机使之成为可能的技术将开始将自己插入支持和使消费者应用程序更强大的功能。如果量子计算机能够在潜在的大流行真正开始之前就将其停止，那么它将使社会受益。
索特说：“自然本身就是一台伟大的大型计算机，”原子，分子与光相互作用的方式。 “我们能充分了解它是如何实现的，并利用它来解决最棘手的问题来满足我们自己的计算需求吗?”