量子技术的重要性、优势、安全风险以及颠覆性力量

2022-09-06 10:17来源：C114通信网阅读量：5999

量子技术越来越受欢迎你知道它的重要性，优势，安全隐患和颠覆潜力吗

量子这个术语是一个通用术语，指的是在计算，通信，传感，制药，化学和材料研究等既定领域，利用量子力学开发新能力的新兴技术和应用。

字面意思，量子该术语指的是量子力学描述的物理系统中的最小单位或实体物理学家之所以对量子世界有单独的力学公式，是因为在非常非常小的粒子尺度上，经典物理的规则不一定适用

物理学家观察到了许多经典物理无法解释的奇怪行为，包括量子干涉和纠缠，它们让相距遥远的粒子相互连接。

量子的承诺是什么为什么这么重要

量子承诺是通过利用物质的这些量子力学特性来超越经典物理学的界限根据具体情况，可以提供全新的信息处理方式，可能会更快，更节省资源

例如，量子计算将使人们能够计算以前从未计算过的事情，例如蛋白质的形成或预测金融系统的复杂行为。

量子的颠覆潜力在哪里。

量子在很多领域都可以是颠覆性的。例如:

优化:量子计算机或许可以更快地解决硬优化问题，甚至解决今天根本无法解决的问题。

制药/化学研究和建模:量子模拟可以帮助人们了解分子和蛋白质是如何形成的，并在化学和生物学，药物发现和医疗保健方面取得突破。

网络安全:强大的量子计算机可能会破坏现有的依赖于大数分解的加密协议，例如基于RSA的加密协议目前，没有任何经典的计算机或算法可以在合理的时间内完成这一操作，因此人们有机会开发一种新型的加密技术来确保信息安全

量子计算有什么好处这项技术有什么风险

量子计算保证了处理能力的效率更快地处理信息的能力，使得推动基础研究，优化，信息技术和药学的发展成为可能，这些都是人们在使用传统计算机时无法想象的

量子计算存在预期的安全风险理论上，大型量子计算机可以破解NSA加密目前，一个巨大的突出挑战是创建一个对经典计算机和量子计算机都安全的安全协议

意想不到的风险是，对于更强大的计算机，有许多无法想象的应用量子计算机的优势在于可以处理可能影响个人隐私的大数据

比如美国大约1%的能源消耗用于生产化肥，效率很低，而量子力学可以模拟复杂的化学反应量子计算机可以用来模拟生物/化学过程，比如固氮酶中的固氮作用，从而提高生产效率，带来更环保的方法

需要什么样的技术进步才能让量子计算从小众走向主流。

目前，人们从根本上受到量子系统随时间的稳定性和精确控制能力的限制量子系统对其环境的独特敏感性使它们在计算方面如此强大，但这也使其难以高精度地控制正因为如此，目前的量子计算机非常小，用这些更小的量子系统可以进行的计算通常是不准确的

为了将量子计算从其利基应用带入主流，我们需要学习如何更好地将量子系统与其环境隔离，同时，如何以更高的精度控制它们需要减少量子计算中观测到的误差，然后将量子系统扩展到几亿个量子比特

我们如何克服这些挑战。

人们需要创新量子计算的硬件和软件，以克服量子计算中的错误问题需要更多的研究来了解量子系统中的错误过程，以及如何构建对这些错误更具弹性的硬件同时，由于达到了芯片制造能力的物理极限，所以需要改进软件以及如何实现一些算法

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