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InfoQ|为什么 2020 年代属于量子计算？( 五 )


包括美国空军在内的军事机构对量子计算也特别感兴趣 。 美国空军研究实验室（Air Force Research Laboratory）计算和通信部门主管 Michael Hayduk 对 SpaceNews 表示 ， 他赞同量子计算是“一项极具颠覆性的技术” 。 量子计算可以用来完善武器装备的同步性；正如中国的例子所证明的那样 ， 它也可以用来制造无法入侵的卫星 。
从更广泛的角度来看 ， 量子计算被广泛采用的的一个前景 ， 那就是速度 。 学习的速度、处理的速度、优化的速度 ， 只要运用得好 ， 如此快速地咀嚼如此庞大的数据宝库 ， 无疑会带来更大的创新 。 事实上 ， 这将刺激一场创新竞赛 ， 而这场竞赛的规模恰恰是根据竞争性商业行为者逐个部门实施量子技术的竞争程度而定 。
事实上 ， 技术创新已经在朝着某种精算的逃逸速度快速发展 。 随着中国自身的创新步伐与全球西方国家同步发展 ， 持续创新的压力也越来越大 。 鉴于量子计算只会更快、更进一步地推动材料科学的进步 ， 它可能会造成规模化扩张和新技术的工业规模部署的噩梦 。
因此 ， 这种 瓶颈 可能会对国际合作产生巨大的激励作用 。 已经有一种关于量子霸权的概念在酝酿和争论；在量子计算规模化应用的情况下 ， 可能会出现一种更为实际的量子霸权 ， 本质上是地缘政治性质的 ， 几乎没有哪个国家愿意接受这种概念 。
量子的麻烦 这并不是说量子计算在不久的将来就一定会成功 ， 不过至少在未来十年里 ， 我们确实有望看到量子计算方法从萌芽阶段逐渐发展到解决经典的、不切实际的问题——如超高速整数因式分解或精英密码学 。
稳定性 量子过程中存在着不稳定的可能性 ， 因为量子比特在其工作环境中只需轻微的复杂性就会发生严重的失真 。 人们集体尝试寻找解决这一问题的灵丹妙药 ， 这就是所谓的量子纠错（Quantum error correction） 。 量子退相干（Decoherence） ， 可以理解 ， 对于坚持同时占据多种存在状态的粒子（或者说 ， 人类大小的粒子聚集）来说 ， 是一个大问题 。 这代表着对即使是最强大的量子计算机 ， 其实用性也会存在潜在的妥协 。
在某种程度上 ， 在量子事件的某些阶段 ， 退相干是不可避免的 ， 而对抗退相干的主要手段之一是拥有比退相干时间更快的量子门——正如我们在前面所观察到的 ， 量子门模型是要求最高的 ， 而且建造和维护的费用也最昂贵 。 同样 ， 任何功能性的量子计算机都必须在物理上进行扩展 ， 以适应量子比特的数量 ， 而且还必须开发出一种评测标准 ， 通过这种评测标准 ， 可以“读取”量子比特所表示的操作函数 。
量子计算的一个“缺陷”并不是固有的 ， 而是基础设施的缺点 ， 这将迫使整个互联网的服务提供商进行一定程度的平台过渡和升级 。 一家能够开发和扩展基于量子计算的解决方案的公司 ， 无论是在网络安全、金融、即时通讯还是数据科学领域 ， 都将迅速形成一种几乎无可指摘的优势 ， 超过其传统的竞争对手 ， 尽管要做到这一点会困难重重 。 这一过渡必须加以管理 ， 而且人们希望 ， 这种过渡能够得到合理的合作 。 当然 ， 出于政治目的而开发的量子计算机 ， 不必担心非量子防御机制的阻碍 ， 可能会成为一种相当强大的武器 。
处于超级地位 在量子计算发展的前沿所能看到的全景图 ， 都会让你感到口干舌燥 。 量子计算机并非像经典计算机那样 ， 作为通往一个陌生新世界的门户来到我们面前 ， 而是一个让我们能够以修正的定义来看待我们当前世界的入口 。
在当前世界面临的社会政治和生态等多重问题中 ， 有些问题可以部分归结为创新的原则 ， 而不是事实 ， 表面上有两种解决方案——温和地走出我们自己挖的坑 ， 或者创新地走出这个坑 。 量子计算所具备的速度、效率和干净利落 ， 使得后一种选择 ， 成为迄今为止最能调和这个最奢靡、最消耗的时代的选择 ， 更容易让人接受 。


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