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量子计算神话解密,未来5年将可商用创造价值,你做好准备了吗

时间:2019-09-09 17:38:33 来源:互联网 阅读:0

量子计算技术笼罩在神话之中,你可能听闻

“量子计算机的运行速度将超过光速”

“量子计算机将取代所有传统系统”

“量子计算将使所有安全加密算法过时”

量子计算的威力及其在人工智能(AI),机器学习(ML)和数据科学中的应用还有更多的说法,可能更多更夸张。

虽然量子解决方案可能会对整个IT行业产生巨大的经济、工业和社会影响,但它们不会在光速下运行,取代现有系统,或者在一夜之间使所有安全加密变得多余。

但是,量子计算不应该被忽略。它在化学,优化,ML和AI领域具有巨大潜力,并且能够解决由于传统计算机体系结构限制而目前无法访问的这些领域的关键机会。

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什么是量子计算?

量子计算是一种基于亚原子粒子的量子态的非传统计算。它与使用二进制位操作的传统计算机基本不同。量子计算使用量子比特或量子比特。一个量子位可以表示一系列值,称为“叠加”。

超定位赋予量子计算机速度和并行性,因为每个单独的量子位可以代表问题的定量解决方案。Qubits也可以链接在一起(称为“纠缠”)。每个纠缠的量子比特为系统增加了两个额外的维度。与叠加相结合,量子计算机能够同时处理大量不同的方案,制作可行的量子计算机所需的高质量量子比特数取决于要解决什么问题。

量子计算机胜过经典计算机的能力被称为“量子至上”。专家预测,对于有限数量的计算问题,量子优势将在几年内成为现实。

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量子计算的潜在应用

由于通用量子计算不太可能具有经济意义,因此该技术的应用将是狭隘且高度集中的。尽管如此,该技术确实有可能彻底改变某些行业。量子计算可以实现以下方面的突破:

  • 机器学习:通过更快的结构化预测改进ML。例子包括玻尔兹曼机器,量子玻尔兹曼机器,半监督学习,无监督学习和深度学习;
  • 人工智能:更快的计算可以改善感知,理解和电路故障诊断/二元分类器;
  • 化学:新的肥料,催化剂,电池化学品都将推动资源利用的改善;
  • 生物化学:新药,定制药物,甚至是生发剂;
  • 财务:量子计算可以实现更快,更复杂的蒙特卡罗模拟; 例如,交易,轨迹优化,市场不稳定,价格优化和对冲策略;
  • 医疗保健:DNA基因测序,如放射治疗优化/脑肿瘤检测,可在数秒内而不是数小时或数周内完成;
  • 材料:超强材料; 防腐涂料; 润滑剂和半导体;
  • 计算机科学:更快的多维搜索功能; 例如,查询优化,数学和模拟。
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忽视量子计算的风险

虽然量子计算的未来的许多方面仍然存在不确定性,例如物理,材料和控制,但IBM,谷歌,英特尔和微软等跨国组织已经在硬件和软件方面投入了大量资金。

首席信息官应该将量子计算技术视为竞争优势,因为新的量子启发算法可以为产品开发提供创新的解决方案和新方法。它还可以显着缩短上市时间,并优化客户交付。

此外,忽视量子计算可能会使知识产权(IP)和专利组合面临风险:早期采用者将通过在特定领域内对量子启发式创新申请专利来享受竞争优势。例如,竞争对手可能会开发基于量子的解决方案,以将蒙特卡罗模拟改进1,000%,或者制药公司可能会显着缩短新药的上市时间。

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量子计算的现实

我们目前正处于量子性冬季 - 也就是说,炒作超过发展的风险,可能对观念和投资产生负面影响。媒体炒作提高了意识,同时设定了不切实际的时间表和能力期望。这种程度的炒作保证让位于幻灭,这对量子计算尤其危险,因为它需要长期持续和集中的投资。

由于量子计算的基础物理学仍处于发展阶段,因此至少5到10年内不会出现一致的结果。因此,为追求量子计算机会而进行的任何投资都必须在可监测的发现中得到回报。

量子计算机所需的物流是特定的:环境必须冷却到.015开尔文,处理器必须放置在稀释冰箱中,屏蔽的温度比地球磁场低50,000倍。它还需要每天校准多次。这些维护条件对大多数组织来说都不可行。Gartner建议对量子计算感兴趣的组织利用量子计算作为服务(QCaaS)来最小化风险并控制成本。到2023年,95%研究量子计算策略的组织将使用QCaaS。

总体而言,对技术投资不足或投资于技术熟练的员工仍然更安全,他们可以在收入领域作为产品经理充分发挥作用。随着量子计算机会的出现,这些产品经理将具备解决这些问题的技能。Gartner在产品管理角色中发现了数量惊人的量子物理学家。


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