探索未來7種潛在的量子計(jì)算用途

利用量子計(jì)算力量的組織可以幫助人類解決世界上一些最大的問題，并在從藥物研究到全球農(nóng)業(yè)等關(guān)鍵領(lǐng)域取得突破。

但是，我們距離量子計(jì)算成為主流的未來還有多遠(yuǎn)？數(shù)據(jù)中心又該如何為這一未來做好準(zhǔn)備？目前，量子計(jì)算的許多用途要么是實(shí)驗(yàn)性的，要么是假設(shè)性的，因?yàn)槲覀內(nèi)蕴幱趯W(xué)習(xí)如何大規(guī)模實(shí)施量子計(jì)算的早期階段，但隨著技術(shù)的發(fā)展，組織不應(yīng)忽視如何使用它。

量子計(jì)算的潛在用途

傳統(tǒng)計(jì)算在二進(jìn)制空間中處理數(shù)據(jù)，這限制了它可以處理的數(shù)據(jù)量和它可以做出的決策。這也稱為串行處理。然而，量子計(jì)算使用多維處理。

串行處理一次檢查該數(shù)據(jù)的每個(gè)組合，以得出正確的結(jié)果。多維處理是分層的，不同于使用位的二進(jìn)制串行處理方法。這加快了計(jì)算的交付和準(zhǔn)確性，并增強(qiáng)了結(jié)果的多樣性。簡而言之，量子計(jì)算可以更快地提供更高質(zhì)量的結(jié)果。

以下是我們未來可能看到的量子計(jì)算的幾個(gè)實(shí)際應(yīng)用：

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)：同時(shí)計(jì)算問題解決方案的能力（而不是按順序計(jì)算）對人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)具有巨大潛力。當(dāng)今的組織使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化和優(yōu)化任務(wù)的方法。當(dāng)與量子計(jì)算結(jié)合使用時(shí)，優(yōu)化可以更快、更大規(guī)模地進(jìn)行，尤其是在處理和分析高度復(fù)雜甚至非結(jié)構(gòu)化的大數(shù)據(jù)集時(shí)。

金融建模：借助量子計(jì)算的建模能力，金融機(jī)構(gòu)可以利用該技術(shù)更好地對大規(guī)模投資和證券的行為進(jìn)行建模。這有助于降低風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化大規(guī)模投資組合，并幫助金融機(jī)構(gòu)更好地了解全球金融經(jīng)濟(jì)的趨勢和動(dòng)向。

網(wǎng)絡(luò)安全：量子計(jì)算可能會(huì)對隱私和加密產(chǎn)生直接影響。鑒于網(wǎng)絡(luò)安全形勢的快速發(fā)展，量子計(jì)算機(jī)可以幫助在使用過程中保持?jǐn)?shù)據(jù)加密，提供傳輸中和靜止時(shí)的保護(hù)。

路線和交通優(yōu)化：最佳路線規(guī)劃是順暢的供應(yīng)鏈物流和運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵。最大的挑戰(zhàn)是利用影響規(guī)劃的所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從不斷變化的天氣模式到交通流量。這正是量子計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢所在。它們可以實(shí)時(shí)處理所有數(shù)據(jù)，并同時(shí)調(diào)整整個(gè)車隊(duì)的路線，讓每輛車都走上最佳前進(jìn)路線。

制造業(yè)：量子計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行更準(zhǔn)確、更真實(shí)的原型設(shè)計(jì)和測試。在制造業(yè)領(lǐng)域，這可以幫助降低原型設(shè)計(jì)成本，并產(chǎn)生不需要太多測試的更好的設(shè)計(jì)。

藥物和化學(xué)研究：量子計(jì)算機(jī)可以創(chuàng)建更好的原子相互作用模型，從而更好地理解分子結(jié)構(gòu)。這可能會(huì)直接影響藥物和化學(xué)研究，并影響新產(chǎn)品和藥物的開發(fā)方式。量子計(jì)算機(jī)的預(yù)測能力還可以預(yù)見化合物和藥物，隨著時(shí)間的推移如何發(fā)展、演變和與其他元素相互作用。

電池：量子計(jì)算可以幫助制造商更好地了解如何將新材料融入電池和半導(dǎo)體等產(chǎn)品中。這可以提供更多關(guān)于如何優(yōu)化電池壽命和效率的見解。量子計(jì)算還可以幫助制造商更好地了解鋰化合物和電池化學(xué)。例如，量子計(jì)算可以利用并了解蛋白質(zhì)對接能量的工作原理，從而為電動(dòng)汽車提供更好的電池。

隨著量子計(jì)算成為主流，數(shù)據(jù)中心如何適應(yīng)

組織需要時(shí)間才能將量子計(jì)算更大規(guī)模地應(yīng)用于其運(yùn)營中，最早也需要5到10年。但隨著技術(shù)的發(fā)展，密切關(guān)注該領(lǐng)域的趨勢和進(jìn)步永遠(yuǎn)不是壞主意。數(shù)據(jù)中心管理員應(yīng)該已經(jīng)跟蹤顛覆性趨勢，以保持領(lǐng)先一步，但這對于量子計(jì)算來說更是如此。

數(shù)據(jù)中心和管理員還可以與量子計(jì)算參與者合作或招募量子計(jì)算人才以做好準(zhǔn)備。后者目前尤其有價(jià)值，因?yàn)榧词故巧贁?shù)量子專家也可以幫助組織探索潛在用途。他們還可以跟蹤行業(yè)發(fā)展并確定量子計(jì)算可以帶來好處的機(jī)會(huì)。

最后，在技術(shù)方面，數(shù)據(jù)中心應(yīng)專注于進(jìn)一步數(shù)字化轉(zhuǎn)型。繼續(xù)構(gòu)建數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施并擴(kuò)展數(shù)據(jù)集，著眼于最終過渡到或在某種程度上采用量子計(jì)算工作流程。當(dāng)可以投資所需的硬件和專業(yè)知識時(shí)，組織就可以盡早啟動(dòng)和運(yùn)行量子計(jì)算。

基于量子計(jì)算的未來前景光明，我們可以更快、更高效、更準(zhǔn)確、更大規(guī)模地解決人類面臨的一些重大問題。當(dāng)我們努力增強(qiáng)和擴(kuò)展我們現(xiàn)有的量子能力時(shí)，真正的問題是我們何時(shí)能實(shí)現(xiàn)這樣的未來。

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