量子计算的未来在纽约科技周大放异彩

在纽约科技周上，有投资人常说，当出租车司机开始谈论某件事时，市场往往已接近顶峰。但参与量子计算主题讨论的嘉宾们却持截然不同的看法——了解这项技术的人越多，它的未来就越值得期待。

本届纽约科技周期间，来自各界的参与者汇聚曼哈顿，围绕新兴技术展开深度对话与交流。IBM在活动中承办了一场主题为"量子计算究竟意味着什么"的圆桌讨论。IBM量子中心超算首席技术官暨IBM院士Jerry Chow在位于麦迪逊大道One Madison的IBM办公室内，面对座无虚席的听众，与来自纽约大学、伦斯勒理工学院及石溪大学等学术合作机构的演讲嘉宾，共同探讨了量子计算领域的现状与前景。

"'量子'这个词曾经只是量子物理学家和博士研究者的专业术语，如今却成了人人都在尝试理解的概念。"主持人、《新科学家》物理记者Karmela Padavic-Callaghan在开场白中说道，"尽管量子计算已经引发了广泛关注，但它究竟如何运作、意味着什么，仍然令许多人感到神秘。"

Chow与其他嘉宾认为，量子计算的未来，将不再只由其独特性和神秘感来定义，更重要的是它如何与现有计算范式相融合，从而解决此前无法应对的科学与数学难题。在这一愿景中，量子处理单元（QPU）将成为CPU与GPU的"平等伙伴"，而推动这一目标实现的，将是新一代研究者开发的算法与平台。

量子计算的原理与前景

量子计算借助量子力学定律，执行经典计算机无法完成的运算。由于其与自然物理规律的高度契合性，量子计算被认为在模拟自然现象方面具有得天独厚的优势。

IBM早在十年前便将第一台量子计算机接入云端，尽管此后取得了多项重大技术突破，这项技术目前仍处于发展早期阶段。即便如此，IBM正在大力押注量子计算，其他机构也不例外。多位大学专家与Jerry Chow同台，共同探讨量子革命的未来走向。

纽约大学坦登工程学院执行院长Juan de Pablo表示，化学和材料科学将是量子计算的重要应用领域。"量子计算用分子来模拟分子，"他说，并指出这项技术在处理分子内所有电子相互作用时，有望超越经典计算机的表现。

嘉宾们一致认为，除硬件之外，算法与平台同样是量子计算走向实用的关键所在。石溪大学校长Andrea Goldsmith表示："关键不仅在于计算本身，而在于整个系统如何有机联结。"

de Pablo则对进步的节奏作出了更具体的预判："每五年，就会有学生提出一种改变领域格局的新算法。量子计算领域也将迎来同样的规律。"

令人振奋的前沿突破

在回应听众关于近期鼓舞人心的发现时，嘉宾们纷纷将目光投向不远的未来。

伦斯勒理工学院量子算法研究员Osama Raisuddin提及了一项在IBM量子硬件上完成的最新突破，并表达了对分子模拟领域未来的高度期待。

"克利夫兰诊所的研究成果相当令人印象深刻，"他说。这项研究由IBM与克利夫兰诊所及RIKEN联合完成，成功模拟了一个包含超过12000个原子的蛋白质复合体。"我认为这一领域还有大量工作值得深入探索。"

Goldsmith则对量子网络的前景充满热情。"通过量子纠缠传递信息，而无需真正'发送'信息，这本身就极具启发性，"她说，并援引了量子隐形传态这一反直觉却威力强大的现象。她介绍，石溪大学的研究人员正在探索通过标准光纤传输量子比特数据的方法，并计划发布首个无线量子网络。量子网络利用纠缠特性——即量子比特跨越距离仍保持紧密关联——实现信息的无物理传输式通信。也正因如此，这种通信方式"百分之百安全、无法破解"，Goldsmith说道。

AI与量子的交汇时代

在圆桌讨论的收尾阶段，Chow强调，学习量子计算永远不嫌早。他介绍了IBM量子平台上丰富的教育资源，甚至鼓励现场听众借助AI智能体来辅助学习量子知识，并尝试编写Qiskit代码。

"在这个AI与量子深度交汇的基础发现阶段，如果错过了这个机会，我认为将是一种遗憾，"他说。

IBM还举办了一场量子"魔法"大师课，帮助参与者亲手搭建量子电路，并在真实的IBM量子计算机上免费运行。如果你错过了这次课程，也可以尝试自行体验。

Q&A

Q1：量子计算为什么适合模拟分子和化学反应？

A：量子计算基于量子力学原理运行，与自然界的物理规律高度契合。纽约大学坦登工程学院执行院长Juan de Pablo用一句话概括了其核心优势："量子计算用分子来模拟分子。"这意味着量子计算机在处理分子内所有电子相互作用时，能够比经典计算机更准确、更高效，因此在化学和材料科学领域具有巨大的应用潜力。

Q2：量子网络为什么被称为"无法破解"的通信方式？

A：量子网络利用量子纠缠特性实现信息传递。量子纠缠意味着两个量子比特即使相距很远，也保持紧密关联。通过这种方式传递信息，不需要像传统通信那样"发送"信息，因此从根本上杜绝了被截获的可能。石溪大学校长Andrea Goldsmith表示，这种通信方式"百分之百安全、无法破解"，石溪大学研究人员目前也在研究通过标准光纤传输量子比特数据的方法，并计划推出首个无线量子网络。

Q3：普通人如何开始学习量子计算？

A：IBM量子中心超算CTO Jerry Chow建议，学习量子计算永远不嫌早。IBM量子平台提供了丰富的教育内容，包括课程和教程，适合初学者入门。他还鼓励学习者借助AI智能体辅助理解量子知识，并尝试编写Qiskit代码。此外，IBM在纽约科技周上还举办了量子"魔法"大师课，帮助参与者在真实的IBM量子计算机上免费运行量子电路，错过活动的人也可以通过IBM量子平台自行体验。