纽约科技周量子计算未来大放异彩

在纽约科技周上，有句话说得特别贴切：当出租车司机开始聊某个话题时，市场往往已经过热了。但关于量子计算，与会的嘉宾们集体持相反的看法——这玩意儿，知道的人越多，反而越有戏。

本届纽约科技周期间，曼哈顿汇集了来自各界的参与者，围绕新兴技术展开了一场又一场深度对话。IBM在活动中主办了一场圆桌，主题很干脆：“量子计算究竟意味着什么”。地点就在IBM位于麦迪逊大道One Madison的办公室，IBM量子中心超算首席技术官、IBM院士Jerry Chow，面对满屋子听众，与来自纽约大学、伦斯勒理工学院、石溪大学的专家学者一起，聊了聊量子计算的现状和未来。

“量子”这个词，曾经是量子物理学家和博士们的专属语言，如今却成了人人都想搞明白的热词。《新科学家》物理记者、主持人Karmela Pada vic-Callaghan在开场白中直言：尽管量子计算已经引发了广泛关注，但它到底怎么运作、到底意味着什么，对大多数人来说，仍然是个谜。

Chow和其他嘉宾普遍认为，量子计算的未来，不该再靠它的“神秘感”吃饭。真正重要的，是它如何与现有的计算范式融合，从而解决那些此前想都不敢想的科学与数学难题。在他们的愿景里，量子处理单元（QPU）将成为CPU和GPU的“平等搭档”，而推动这一切落地的，是新一代研究者开发出来的算法与平台。

量子计算的原理与前景

量子计算的核心逻辑，是基于量子力学运行，专门解决经典计算机力所不及的问题。因为它的工作原理与自然物理规律天然契合，所以在模拟自然现象这件事上，量子计算简直是“老本行”。

IBM早在十年前就把第一台量子计算机接上了云端。这些年虽然取得了不少技术突破，但这项技术仍然处于早期阶段。即便如此，IBM依然在大手笔押注量子计算。不止IBM，大学里的专家们也纷纷入局。纽约大学坦登工程学院执行院长Juan de Pablo就表示，化学和材料科学将是量子计算最先发力的方向。他打了个比方：“量子计算，是用分子来模拟分子。”在处理分子内所有电子相互作用时，量子计算机的表现，有望彻底碾压经典计算机。

嘉宾们达成了一致意见：除了硬件，算法和平台同样是量子计算走向实用的关键。石溪大学校长Andrea Goldsmith点出了核心：“关键不止是计算本身，而在于整个系统如何有机地联结起来。”

de Pablo对技术进步的节奏给出了更具体的判断：“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，也逃不开这个规律。”

令人振奋的前沿突破

当被听众问及“近期有哪些鼓舞人心的发现”时，嘉宾们不约而同地把目光投向了不远的未来。

伦斯勒理工学院量子算法研究员Osama Raisuddin提到了一个在IBM量子硬件上完成的最新突破，言语间充满了对分子模拟领域未来的期待。“克利夫兰诊所的研究成果，相当令人印象深刻。”这项由IBM、克利夫兰诊所和RIKEN联合完成的研究，成功模拟了一个包含超过12000个原子的蛋白质复合体。“这一领域还有大量工作值得深入挖掘。”

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——这件事本身就极具启发性。”她援引了“量子隐形传态”这个反直觉却威力巨大的现象。她透露，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，甚至计划发布首个无线量子网络。量子网络利用的就是纠缠特性——量子比特即使相隔很远也保持紧密关联，从而实现了无物理传输式的通信。正因为这个原理，这种通信方式“百分之百安全、无法破解”，Goldsmith说得非常笃定。

AI与量子的交汇时代

圆桌讨论接近尾声时，Jerry Chow特别强调：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，亲自上手试着写一写Qiskit代码。“在这个AI与量子深度交汇的基础发现阶段，如果错过这个机会，那将是一件很遗憾的事。”

IBM还举办了一场量子“魔法”大师课，参与者在现场亲手搭建了量子电路，并在真实的环境里免费运行。如果你不小心错过了，也没关系——通过IBM量子平台，你完全可以自己动手试一试。

Q&A

Q1：量子计算为什么适合模拟分子和化学反应？

A：原因很简单：量子计算基于量子力学原理运行，和自然界玩的物理规则高度一致。纽约大学坦登工程学院执行院长Juan de Pablo一句话就说透了：“量子计算用分子来模拟分子。”这意味着，在处理分子内所有电子相互作用时，量子计算机比经典计算机更准、更快，化学和材料科学领域因此拥有巨大的想象空间。

Q2：为什么量子网络被称为“无法破解”的通信方式？

A：量子网络靠的是量子纠缠。两个量子比特即使相隔万&里，也保持着某种不可思议的关联。通过这种方式传递信息，不需要像传统通信那样“发射”信号，所以从根本上杜绝了被中途截获的可能。石溪大学校长Andrea Goldsmith的原话是：“百分之百安全，无法破解。”目前石溪大学的研究人员已经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：普通人想学量子计算，从哪开始？

A：IBM量子中心超算CTO Jerry Chow说了：学量子计算，永远不嫌早。IBM量子平台上有大量教育内容，课程和教程都有，适合零基础入门。他还建议用AI智能体辅助理解量子知识，然后试着写写Qiskit代码。纽约科技周期间，IBM办了一场量子“魔法”大师课，参与者直接在真实的量子计算机上跑电路。错过也没关系，通过IBM量子平台，你完全可以自己来一次。

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