PQShield 的創始人兼首席執行官 Ali El Kaafarani 日前在 Forbes 發表觀點。他表示,目前,基于高額的賭注和眾多主要公司的參與,全尺寸量子計算機的到來指日可待。我們必須對這些機器的現實情況以及其可能對世界產生的影響有一個認知。它所帶來的影響不一定都是積極的。
以下為 Ali El Kaafarani 全文:
世界各地的組織和政府都在投入數十億美元用量子研發,谷歌、微軟和英特爾等公司接連實現量子霸權。
基于高額的賭注和眾多主要公司的參與,全尺寸量子計算機的到來指日可待。
為了做好準備,作為技術領導者,我們必須對這些機器的現實情況以及其可能對世界產生的影響有一個認知。它所帶來的影響不不一定都是積極的。
量子計算機有什么了不起?
傳統計算機只能代表 0 或者 1 中的任意一個數字,對二進制數字或字節組成的信息進行存儲和處理,他們之間互不相關;而量子態疊加原理使得每個量子比特同時處于比特 0 和比特 1 的狀態,通過兩種狀態的疊加實現并行存儲和計算。
除此之外,每個量子位都有一個振幅,類似于概率的復數,但并不遵守完全相同的規則。鑒于振幅值的性質,量子位可以像波一樣,建設性或破壞性地相互作用,我們稱之為量子干涉。
當振幅相加時,它們會增加在讀取系統狀態時觀察到某個值的機會;而當不同可能狀態的幅度相互抵消時,它們會降低觀察到相應值的機會。
量子干涉是量子計算機強大力量的秘密之一。如果您可以通過利用量子干涉制定算法來解決特定的計算問題,那么您最終會得到一個有效的解決方案,而這個問題,你在傳統計算機上可能永遠得不到解決。
這就是為什么全尺寸量子計算機對許多行業來說具有革命性意義,它解決了以前在計算上無法解決的問題,并發現了難以想象的新的可能性。
以下是 Ali El Kaafarani 認為可能感受到其影響的領域:
?藥物和材料開發
量子計算機可能使藥物發現和開發取得重大進展,最終使科學家能夠解決目前難以解決的問題。憑借其極高的處理能力,這些機器將能夠通過量子模擬同時審查多種分子、蛋白質和化學物質,從而使我們能夠更快速、更有效地的研發藥物,而這些是目前的計算機無法實現的。
瑞士制藥公司羅氏 (Roche) 的科學家們希望,量子模擬能夠加速藥物和疫苗的開發,以預防疫情、流感、癌癥等疾病,甚至可能找到治療阿爾茨海默氏癥的方法。更重要的是,量子模擬還可以取代實驗室實驗,降低研究成本,甚至最大限度地減少對人類和動物測試的需求。
?金融
量子計算機可能會給金融業帶來巨大的潛在利益,從更深入的分析到新的、更快的交易可能性。事實上,許多主要機構都在尋求量子計算來提高貿易、交易和數據速度。
IBM 和摩根大通等銀行一直在對量子技術進行測試,以評估其在不久的將來能夠大規模執行的具體行動。
另一個潛在的領域是金融建模,量子計算機可以極大地改進這一領域。對于世界各地的金融機構來說,意味著更低的處理成本和更快的交易,從而實現雙贏。
?氣候變化
從環境角度來看,量子計算機也有著巨大的潛力。據專家預測,量子模擬將有助于幫助各國實現聯合國的可持續發展目標。
例如,量子計算機可能加快新的 CO2 催化劑的發現,從而確保二氧化碳有效回收,并產生有用的氣體,如氫氣和一氧化碳。
?網絡與信息安全
另一方面,量子計算機在帶來諸多好處的同時,也可能帶來新的風險。
在信息安全方面,量子計算機將有能力突破當今廣泛依賴的公鑰加密來保護信息,這意味著無論數據現在多么安全,未來都可能受到攻擊。對于任何需要保護敏感信息的組織來說,這是相當可怕的。
盡管在量子計算機方面已經投入了大量資金,然而,在抗量子安全方面的資金投入卻少得不成比例,在我們步入量子時代之際,可能是至關重要的。幸運的是,后量子密碼學目前正被 NIST 標準化,并準備廣泛采用。據 NIST 稱,新標準將于今年年底公布。
為量子時代做準備
很明顯,量子計算機將對世界各地的組織產生重大影響,并以一種我們尚未完全理解的方式推動技術發展。
雖然這些機器可能會帶來巨大的利益,但同時,我們也要清楚,一旦它被濫用,將會帶來怎樣的潛在風險。比如說,當它涉及到網絡安全時,其帶來的潛在風險將是毀滅性的,因此我們必須認真對待它。
在整個行業,我們看到有人呼吁制定道德準則,以防止量子技術被用于造成傷害。這是一場重要的變革,但更重要的是,我們必須確保企業、政府和公眾受過關于量子計算現實的教育,以便為即將到來的好的、壞的事情做好準備。