
量子計算可能永遠改變科學——如果它能運作的話
人工智能已經改變了企業處理數據和做決策的方式,但矽谷的主要科技公司已經在追尋可能成為下一個技術突破的量子計算。與加速現有過程的人工智能不同,量子計算承諾解鎖全新的能力,從模擬分子以進行藥物發現到解決當前最快超級計算機無法處理的問題。根據麥肯錫的預測,這個行業到2035年將達到2萬億美元的市場規模。
在Nvidia的GTC 2025大會上,量子計算成為焦點,專門設立了“量子日”,專家探討了它在氣象建模和藥物發現等問題上的潛力,這些挑戰即使是人工智能模型和硬件加速計算機也難以應對。包括微軟、亞馬遜、谷歌和Nvidia在內的主要科技公司正在開發專有的量子技術,探索如何將其與人工智能模型整合,以創建未來就緒的基礎設施。
但有一個關鍵障礙:擴展量子位(qubits)。
量子位是量子數據的基本單位,必須擴展到數千個,才能使量子計算超越人工智能的能力。與傳統位元(bits)不同,傳統位元只有0或1的狀態,量子位可以同時存在於多個狀態,從而使複雜計算的處理速度呈指數級增長。
為了解決這個問題,位於加州的Atom Computing正與微軟合作。2024年9月,微軟宣布與Atom合作,建造全球最強大的量子機,提供可擴展的商業系統可供訂購。到2024年11月,這兩家公司已經使24個邏輯量子位相互糾纏,並成功運行了使用28個邏輯量子位的量子算法。截至2025年,Atom Computing的中性原子系統擁有1180個量子位。但這項技術是否已經準備好應用於複雜的現實世界案例?
“沒有一個具體的邏輯量子位數量和相應的性能指標能夠突然解鎖所有可能的應用,”Atom Computing的戰略規劃總監Remy Notermans告訴《Fast Company》。 “大約100個邏輯量子位時,可以探索某些科學應用,這些應用將超越傳統計算能力,而經濟上有價值的應用預計在約1000個邏輯量子位時將變得可及。”
Atom Computing如何在競爭中脫穎而出
Atom Computing的系統使用被捕獲的中性原子作為量子位,這是一種專有方法,允許對量子位進行精確控制。與帶電原子不同,中性原子保留了所有電子。該公司還使用激光冷卻和光學鉗子來捕獲和操縱單個原子。其他量子計算公司,包括D-Wave、Phasecraft、Zapata Computing和Algorithmiq,也在開發基礎設施和算法,以優化當前的量子硬件。
這篇文章揭示了量子計算的潛力及其在未來科技中的重要性,但我們必須保持謹慎。技術的發展速度和實際應用的可行性之間仍然存在巨大差距。雖然量子計算的理論基礎吸引人,但如何將這些理論轉化為實際的商業應用仍然是一個挑戰。隨著技術的進步,量子計算的應用範圍可能會擴大,但業界需密切關注技術的可持續性及其對現有系統的影響。
總的來說,量子計算不僅僅是一個技術挑戰,它還可能影響我們對數據處理、計算能力以及未來科技的整體理解。這是一個值得我們持續關注的領域。
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