利用量子計(jì)算能力的組織可以幫助人類解決世界上一些最大的問(wèn)題，并在從藥物研究到全球農(nóng)業(yè)等關(guān)鍵領(lǐng)域取得突破。
但是，我們離量子計(jì)算成為主流的未來(lái)還有多遠(yuǎn)，數(shù)據(jù)中心如何為未來(lái)做好準(zhǔn)備？目前，量子計(jì)算的許多用途要么是實(shí)驗(yàn)性的，要么是假設(shè)性的，因?yàn)槲覀內(nèi)蕴幱趯W(xué)習(xí)如何大規(guī)模實(shí)施量子計(jì)算的早期階段，但隨著技術(shù)的發(fā)展，組織不應(yīng)忽視如何使用它。
量子計(jì)算的潛在用途
經(jīng)典計(jì)算在二進(jìn)制空間中處理數(shù)據(jù)，這限制了它可以處理的數(shù)據(jù)量和產(chǎn)生的決策。這也稱為串行處理。然而，量子計(jì)算使用的是多維處理。
串行處理一次檢查一個(gè)數(shù)據(jù)的每個(gè)組合，以得出正確的結(jié)果。與使用位的二進(jìn)制串行處理方法不同，多維處理是分層的。這加快了計(jì)算的交付和準(zhǔn)確性，并增強(qiáng)了結(jié)果的多樣性。簡(jiǎn)而言之，量子計(jì)算可以更快地提供更高質(zhì)量的結(jié)果。
以下是我們未來(lái)可以看到的量子計(jì)算的幾個(gè)實(shí)際應(yīng)用：
人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)。同時(shí)計(jì)算問(wèn)題的解決方案的能力，而不是順序計(jì)算的能力，對(duì)人工智能和ML具有巨大的潛力。如今的組織使用人工智能和ML來(lái)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化和優(yōu)化任務(wù)的方法。當(dāng)與量子計(jì)算結(jié)合使用時(shí)，優(yōu)化可以進(jìn)行得更快、更規(guī)模化，特別是在處理和分析高度復(fù)雜甚至非結(jié)構(gòu)化的大數(shù)據(jù)集時(shí)。
金融建模。有了量子計(jì)算的建模能力，金融機(jī)構(gòu)可以使用這項(xiàng)技術(shù)更好地對(duì)大規(guī)模投資和證券的行為進(jìn)行建模。這可能有助于降低風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化大規(guī)模投資組合，并幫助金融組織更好地了解全球金融經(jīng)濟(jì)的趨勢(shì)和動(dòng)向。
網(wǎng)絡(luò)安全。量子計(jì)算可能會(huì)對(duì)隱私和加密產(chǎn)生直接影響。鑒于網(wǎng)絡(luò)安全格局的快速演變，量子計(jì)算機(jī)可以幫助在使用過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，同時(shí)提供傳輸中和靜態(tài)保護(hù)。
路線和交通優(yōu)化。最優(yōu)路徑規(guī)劃是暢通供應(yīng)鏈物流和運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵。最大的挑戰(zhàn)是利用影響這一規(guī)劃的所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)--從變化的天氣模式到交通流量。這就是量子計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)所在。他們可以實(shí)時(shí)處理所有這些數(shù)據(jù)，并一次性調(diào)整整個(gè)車隊(duì)的路線，使每一輛車都走上最佳前進(jìn)路線。
制造業(yè)。量子計(jì)算機(jī)可以運(yùn)行更準(zhǔn)確、更逼真的原型和測(cè)試。在制造領(lǐng)域，這可以幫助降低原型成本，并產(chǎn)生不需要太多測(cè)試的更好的設(shè)計(jì)。
藥物和化學(xué)研究。量子計(jì)算機(jī)可以為原子之間的相互作用創(chuàng)建更好的模型，從而對(duì)分子結(jié)構(gòu)有更好、更精確的理解。這可能會(huì)直接影響藥物和化學(xué)研究，并影響新產(chǎn)品和藥物的開發(fā)方式。量子計(jì)算機(jī)的預(yù)測(cè)能力還可以預(yù)見化合物和藥物隨著時(shí)間的推移將如何發(fā)展、演變以及與其他元素相互作用。
電池。量子計(jì)算可以幫助制造商更好地了解如何將新材料融入電池和半導(dǎo)體等產(chǎn)品中。這可以為如何優(yōu)化電池的壽命和效率提供更多的洞察。量子計(jì)算還可以幫助制造商更好地了解鋰化合物和電池化學(xué)。例如，量子計(jì)算可以利用并理解蛋白質(zhì)的對(duì)接能量是如何工作的，這將為電動(dòng)汽車帶來(lái)更好的電池。
隨著量子計(jì)算成為主流，數(shù)據(jù)中心如何適應(yīng)
組織需要時(shí)間才能將量子計(jì)算應(yīng)用于更大范圍的運(yùn)營(yíng)--最早5到10年--但隨著技術(shù)的發(fā)展，密切關(guān)注這一領(lǐng)域的趨勢(shì)和進(jìn)步并不是一個(gè)壞主意。數(shù)據(jù)中心管理員應(yīng)該已經(jīng)跟蹤顛覆性趨勢(shì)，以保持領(lǐng)先一步，但這對(duì)量子計(jì)算來(lái)說(shuō)更是如此。關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域的思想領(lǐng)袖，注意風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)會(huì)。
數(shù)據(jù)中心和管理員還可以與量子計(jì)算公司合作，或招募量子計(jì)算人才進(jìn)行準(zhǔn)備。后者現(xiàn)在特別值得，因?yàn)榧词故菐讉�(gè)量子專家也可以幫助組織探索潛在的用途。他們還可以跟蹤行業(yè)發(fā)展，并確定量子計(jì)算可能受益的機(jī)會(huì)。
最后，談到技術(shù)，數(shù)據(jù)中心應(yīng)該把重點(diǎn)放在進(jìn)一步的數(shù)字化轉(zhuǎn)型上。繼續(xù)建設(shè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和擴(kuò)展數(shù)據(jù)集，著眼于最終過(guò)渡到或在一定程度上采用量子計(jì)算工作流。當(dāng)投資于所需的硬件和專業(yè)知識(shí)可行時(shí)，組織就可以盡快啟動(dòng)并運(yùn)行量子計(jì)算。
建立在量子計(jì)算基礎(chǔ)上的未來(lái)是一個(gè)充滿希望的未來(lái)，在這個(gè)未來(lái)中，我們可以更快、更高效、更準(zhǔn)確、更大規(guī)模地解決人類一些最重大的問(wèn)題。當(dāng)我們努力增強(qiáng)和擴(kuò)展我們目前的量子能力時(shí)，真正的問(wèn)題是我們何時(shí)到達(dá)那個(gè)未來(lái)。
作者：Jacob Roundy
