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探索未来量子计算的七种潜在用途

Jacob Roundy 2023-03-28 原文

利用量子计算能力的组织可以帮助人类解决世界上一些最大的问题，并在从药物研究到全球农业等关键领域取得突破。

但是，我们离量子计算成为主流的未来还有多远，数据中心如何为未来做好准备?目前，量子计算的许多用途要么是实验性的，要么是假设性的，因为我们仍处于学习如何大规模实施量子计算的早期阶段，但随着技术的发展，组织不应忽视如何使用它。

量子计算的潜在用途

经典计算在二进制空间中处理数据，这限制了它可以处理的数据量和产生的决策。这也称为串行处理。然而，量子计算使用的是多维处理。

串行处理一次检查一个数据的每个组合，以得出正确的结果。与使用位的二进制串行处理方法不同，多维处理是分层的。这加快了计算的交付和准确性，并增强了结果的多样性。简而言之，量子计算可以更快地提供更高质量的结果。

以下是我们未来可以看到的量子计算的几个实际应用：

  • 人工智能和机器学习(ML)。同时计算问题的解决方案的能力，而不是顺序计算的能力，对人工智能和ML具有巨大的潜力。如今的组织使用人工智能和ML来发现自动化和优化任务的方法。当与量子计算结合使用时，优化可以进行得更快、更规模化，特别是在处理和分析高度复杂甚至非结构化的大数据集时。
  • 金融建模。有了量子计算的建模能力，金融机构可以使用这项技术更好地对大规模投资和证券的行为进行建模。这可能有助于降低风险，优化大规模投资组合，并帮助金融组织更好地了解全球金融经济的趋势和动向。
  • 网络安全。量子计算可能会对隐私和加密产生直接影响。鉴于网络安全格局的快速演变，量子计算机可以帮助在使用过程中对数据进行加密，同时提供传输中和静态保护。
  • 路线和交通优化。最优路径规划是畅通供应链物流和运输的关键。最大的挑战是利用影响这一规划的所有实时数据--从变化的天气模式到交通流量。这就是量子计算机的优势所在。他们可以实时处理所有这些数据，并一次性调整整个车队的路线，使每一辆车都走上最佳前进路线。
  • 制造业。量子计算机可以运行更准确、更逼真的原型和测试。在制造领域，这可以帮助降低原型成本，并产生不需要太多测试的更好的设计。
  • 药物和化学研究。量子计算机可以为原子之间的相互作用创建更好的模型，从而对分子结构有更好、更精确的理解。这可能会直接影响药物和化学研究，并影响新产品和药物的开发方式。量子计算机的预测能力还可以预见化合物和药物随着时间的推移将如何发展、演变以及与其他元素相互作用。
  • 电池。量子计算可以帮助制造商更好地了解如何将新材料融入电池和半导体等产品中。这可以为如何优化电池的寿命和效率提供更多的洞察。量子计算还可以帮助制造商更好地了解锂化合物和电池化学。例如，量子计算可以利用并理解蛋白质的对接能量是如何工作的，这将为电动汽车带来更好的电池。

随着量子计算成为主流，数据中心如何适应

组织需要时间才能将量子计算应用于更大范围的运营--最早5到10年--但随着技术的发展，密切关注这一领域的趋势和进步并不是一个坏主意。数据中心管理员应该已经跟踪颠覆性趋势，以保持领先一步，但这对量子计算来说更是如此。关注这个领域的思想领袖，注意风险和机会。

数据中心和管理员还可以与量子计算公司合作，或招募量子计算人才进行准备。后者现在特别值得，因为即使是几个量子专家也可以帮助组织探索潜在的用途。他们还可以跟踪行业发展，并确定量子计算可能受益的机会。

最后，谈到技术，数据中心应该把重点放在进一步的数字化转型上。继续建设数字基础设施和扩展数据集，着眼于最终过渡到或在一定程度上采用量子计算工作流。当投资于所需的硬件和专业知识可行时，组织就可以尽快启动并运行量子计算。

建立在量子计算基础上的未来是一个充满希望的未来，在这个未来中，我们可以更快、更高效、更准确、更大规模地解决人类一些最重大的问题。当我们努力增强和扩展我们目前的量子能力时，真正的问题是我们何时到达那个未来。

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