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天衡科普|量子计划前沿研究报告
出版时间:2021-10-28

量子计划正接近商业化,改变博王的世界有很大的潜力。早期的采用者,他们利用量子计划的独特能力来解决特定种型的问题,在建立新的商业模式方面有可能取得突破。有远见的博王已经开始调整他们的战略方向,为新出现的量子计划生态系统做好准备,使“量子准备博王”。这些前瞻性的博王正在探索用例和相关算法来解决复杂的业务问题。

什么是量子计划?

量子计划利用自然科学中发现的量子力学定律,有可能从根本上改变传统的信息处理方式。量子行为的两个性质,也就是说,叠加和麻烦,使量子计划机能够解决当前传统也许传统机器无能为力的问题:


1、叠加。传统电脑只使用“1”也许“0”二进制位置。另一方面,量子计划机使用量子比特,可以描述“1”、 “0”也许任何可能的量子位状态的组合(给?取名 “叠加”)。如此,拥有 n 量子计划机通过这些量子位元相互叠加在一起的量子计划机,形成 2n 种可能性。这给量子计划机一个指数状态,如此,某些特定种型的问题可以比传统计划机更有效地解决。

2、麻烦。在量子世界,即使是相隔光年的两个量子位,也能以一种强相关的方式工作。量子计划就是借助这种麻烦性质,利用量子比特间的相互依赖来解决这个问题。


量子的叠加和麻烦使得量子计划机能够快速地研究一系列可能性,确定最佳答案以帮助驱动业务价值。因为在未来,当量子计划机计划一些问题时,,比传统的计划机速度更快,达到几个指数级,如此,它有望解决极其复杂的业务问题。尽管传统计划机的局限性,但在可预见的将来,,量子计划机并不能完全取代它们。相反,将量子和传统架构结合在一起的混合计划机有望浮出水面,部分问题“外包”给量子计划机。


像 ,将传统计划机的理论计划能力提高一倍是必要的, 你需要把晶体管的数量翻一番。将量子计划机的理论计划能力提高一倍,只需在一些应用程序中添加一个额外的量子位即可。 未来的量子处理器可以模拟咖啡因分子 — 传统电脑想要这样做,比地球还大 10% 只有那时。在不久的将来,量子计划机可以帮助设计一些新材料, 在未来创造更强大的量子计划机。


量子计划有完全改变某些产业的潜力。相似,由于传统的计划机不能精确求解方程,如此,目前的计划化学方法在很大程度上依赖于近似值。量子算法有望在较长的时间范围内进行精确的分子模拟,以实现目前无法实现的精确建模。这有助于找到能够更快地拯救生命的药物,明显缩短药物开发周期。


也,量子计划也有望解决目前无助的复杂物流优化问题,为了节省大量成本,大幅度减少碳排放。让博王以量子计划为例,帮助数万亿美元的航运改善全球航线。即使量子计划只能使容器利用率和通信量增加一点点,它还可以为运输博王节省数亿美元的成本。为了获得更多的利润,利用量子计划,领导竞争对手,向前看的博王已经开始发展专业技能,探索有利于您的行业的用例。


量子优势迎来黎明

量子计划机可以解决一些传统计划机无能为力的商业问题 — 博王通常称这种能力为“量子优势”,认识到这个优势的时候离博王越来越近了。相似, “定深”量子电路显示出远优于传统电路的优点。说明了特定业务用例的数量优势。事实 ,由于特定用例的数量优势,尚不清楚,如此,对量子计划未来五年市场价值的预测也有很大不同 — 从左右 5 1亿美元 290 亿美元不等。

因为人们期待着这种新技术能够创造的商机,量子计划生态系统的加速发展。新兴博王继续涌现,研究机构给予技术提供者之间的合作层出不穷,每个人都希望把量子研究的成果转化为商业能力。开发量子计划机的科技博王已经开始给予博王合作,识别潜在的用例,量子算法的发展,在真正的量子计划机上测试解决方案。和?一起 量子技术的商业合作如雨后春笋般涌现,,第一批量子商业应用即将到来。


为博王选择合适的量子计划机

量子计划机是不同的,所解决的问题也是有偏见的。从最受限制的种型到最常见的种型,量子计划机主要分为三种:量子退火、含噪介质量子(NISQ) 计划,以及容错通用量子计划。


科学界广泛相信这一点,给予传统计划相比,,量子退火方法的增速效应并不明显.。也,量子退火计划机最终不能发展成容错通用量子计划机.。 如此,量子退火计划机不能算作真正的量子计划机。


短期内, NISQ 计划机最有可能创造商业优势,业界已经为这种计划机调整了许多新的算法。也,和?一起 NISQ 计划机继续扩展,他们正朝着量子计划的最终目标迈进 — 使一台容错通用量子计划机,处理重要商业和科学问题的能力,计划速度通常是指数级的,比传统的计划机要快。


为什么你需要立即开始为量子计划做准备??技术力量给予竞争力双重作用下,量子时代比你想象的要早得多。如果博王能立即开始关注量子计划,,博王可以带头,给予同龄人的距离。以下是博王应该立即开始为量子计划做准备的三个原因:


1、量子计划机拥有改变产业价值链的潜力,尤其是在化学方面、快速、医疗保健、材料科学、资金 给予人工智能 (AI) 和其他领域。

2、 因为量子计划很难学,如此, “快速跟随”这种方法不仅花费了很多钱,它只会被前辈们拉得越来越远。

3、 建立内部“量子能力中心”得花点时间。


量子计划机拥有改变产业价值链的潜力 。 量子计划机拥有解决传统计划机无法解决的超复杂问题的潜力,如此,预计这将改变整个行业的面貌。未来的量子计划机有能力在化学、快速、医疗保健、资金 、在人工智能给予材料科学中实现产品突破,帮助充满战略眼光、量子计划博王快速抢占市场份额,提高盈利能力。如此,量子计划的问题解决能力可以完全重新定义竞争优势,转变博王经营方式给予价值链,最后,它彻底颠覆了整个行业。


相似,物流系统的优化通常基于“中心辐射”型网络模型。在一个庞大的物流网络中,,设计一种能满足各种不同需求的点对点优化路线,这是一个非常复杂的问题,完全超出了传统超级计划机的能力。即使是只有几百个配送中心的物流网络,一个一个地去探索所有的可能性,传统电脑也需要数十亿年的时间。另一方面,量子计划可以大大缩短探索所需的时间。


相似,,为了优化航空博王的航班调度,量子计划可以根据特定日期为成千上万的乘客量身定做每天飞往数百个目的地的航班时刻表,以帮助乘客缩短旅行时间、避免空中交通堵塞,降低航空燃油成本。如果博王能够开发物流网络设计和优化的量子解决方案,所以,在所有的行业,物流是一个关键的成功因素,这样的博王很快就能使市场领先者。


“快速跟随”这种方法不仅花费了很多钱,它只会被先驱者拉得越来越远,量子计划不同于线性也许进步的技术进步, “快速跟随”的方法不太可能奏效。 原因如下:


1、学习量子计划是非常困难的。


2、给予“追击”给予领导有关的费用太高了 。


可以考虑下列用例:通过量子计划机为电子也许运输工业设计的比现有的材料更轻、一种更坚固、更有弹性的特殊材料,给予传统电脑相比,,解决这个问题的速度是指数级的(见上图)。这种革命性材料的加速发展可以帮助制造商在短时间内把竞争对手远远甩在后面。


在量子技术的帮助下取得成功的新的市场领导者都是建立在现有知识的基础上的,学习的难度相对较低,如此如果可以的话,请到一座高地面 去,进一步优化其突破性材料,以及新材料的发现适合其他领域的应用,不断扩大给予竞争对手的差距。虽然这只是个假设,但这个例子生动地说明了学习的巨大困难,使所谓的“快速跟随器”要赶上龙头博王是非常困难的,这可能会导致某些行业的出现“胜利者拿走了一切”.的场景。即使对于特定的用例,快速的追随者可能会赶上领先的博王,为此付出了高昂的代价,相似,发展内部专业知识,采购最合适的基础设施,投资给予有效博王建立合作关系/也许购买拥有相关能力等的博王。


建立内部“量子能力中心”得花点时间。虽然现在大多数博王都听说过量子计划,,但由于缺乏相关的人才和专业知识,他们中的许多人无法充分利用即将到来的业务转型,要获得量子计划并不容易。量子计划人才短缺,高技能的资源更加火爆。


即使你招到了合适的人,,还可能需要数年时间才能深入了解量子计划对特定业务的潜在影响。 最近的技术变化,相似,迁移到GPU以加速处理大数据工作负载 (GPU) 这一过程花费了近十年的时间,这样博王才能更深入地理解,培养采用新技术的专业能力是一个漫长的过程。考虑到量子计划完全改变产业的潜力, 能够在指数级上提高解决问题的速度,再加上量子领域的专业人士很难获得,如此,主要博王应考虑立即采取行动。


把握量子优势,促进博王发展 

量子计划的商业化对贵博王意味着什么?中短期,量子计划可以通过以下三种方式带来商业利益:量子模拟、量子优化给予量子辅助机器学习。

量子优化。解决优化问题需要在可能存在的许多答案中找到最好的答案,也许者“最适宜的 ”解。让博王以确定包裹的交货时间表为例。从数学的角度来看,,相邻时段排列10 寄出的包裹数量可能超过 360 一万种选择。 9但是,根据收件人的时间打电话、货物可能延误和保质期等变量,哪个时间表是最好解??即使应用了近似技术,,对于传统计划机来说,仍然有太多可能的选择需要处理。


如此,目前,传统的计划机使用大量的快捷方式来解决大规模优化问题.。遗憾,这些解决方案往往并不理想。可以从量子优化中受益的博王包括: 希望升级其网络基础设施的电信博王;希望优化病人治疗效果的医疗服务提供者;政府机构希望改善空中交通管制;想要定制营销建议的消费品和零售博王;希望加强风险优化的资金 服务博王;希望设置员工工作计划的博王;希望安排课程的院校 。


虽然没有数学方法证明量子计划可以在指数级上提高优化问题的求解速度,但研究人员正试图以一种启发式的方式证明这一点。有远见的博王已经开始探索如何使用量子计划来解决优化问题,为了超越竞争对手。一旦量子优势解决优化问题的能力被证实,,这些博王的远见将给他们带来真正的回报 。


量子增强人工智能。量子计划可以探索传统计划机无法处理的可能性,如此,它有助于提高人工智能的水平。事实上,人工智能给予量子计划之间的共生关系已经开始在这两个领域实现良性循环。相似,量子算法可以提高数据聚种领域的机器学习能力,另一方面,机器学习可以用来更好地理解量子系统。


基于量子的认知计划机最终可以渗透到几乎所有的行业,主动为专业人员提供高级决策支持;为员工提供响应性培训;为客户提供定制的适应性供应商关系。


用五种策略迎接量子的未来

1. 选择量子精英团队

您的博王可能需要更多地了解量子计划的预期好处。以下是开始的方法:1、指定博王中的一些主要专业人员为“量子精英”。2、为了这个“量子精英”带电,帮助他们理解什么是量子计划、对行业的潜在影响、竞争对手的反应和你博王的业务利益。3、 打电话“量子精英”定期向高层领导汇报,为了在整个博王开展量子计划教育,确保计划始终给予战略目标保持一致。


2. 开始定义量子计划用例和相关的价值声明

当量子精英团队了解量子计划的原理,以及它如何帮助你迎接商业挑战和抓住机遇时,,让他们开始找出你的博王可以在量子计划方面起带头作用的领域。

根据量子系统的独特能力及其加速解决问题的优势来评估机会。需要量子精英团队来监控量子应用的进展,确定哪些用例可以更快地商业化。确保量子探索给予商业成果密切相关,请选择最有前途的量子计划应用,比如创造突破性的产品和服务,也许者以全新的方式优化供应链。


3.尝试一个真正的量子系统

通过尝试一台真正的量子计划机,,揭开量子计划的神秘面纱。打电话量子精英团队理解量子计划如何解决业务问题,以及如何给予现有工具交互。单量子解不能“灵丹妙药”。量子精英团队应该专注于解决传统计划机无法有效解决的最高优先级用例。


4.绘制量子路线图

绘制量子计划路线图,包括可行的后续步骤,其目的是解决可能对博王参给予竞争和获得可持续商业优势构成重大障碍的问题。为了加快量子计划的准备工作,,应考虑加入新兴量子社区。这将帮助您更多地接触技术基础设施、工业应用的持续发展,以及帮助提高开发特定量子应用能力的研究人员。


5.灵活灵活地应对未来量子模式的变化

量子计划发展迅速。应该找到有望使行业标准和促进生态系统整合的技术和发展工具包。应该认识到,新的技术突破可能促使博王调整量子开发方法,包括更换生态系统伙伴。博王的量子计划需求如何跟上时代的发展,是博王必须关注的问题,特别是在您深入研究了哪些业务问题可以从量子计划解决方案中获益最大之后。


在信息时代,一旦量子计划突破,,拥有这种能力的国家,将在经济中、军事、科学研究、在安全和其他领域迅速建立全方位的优势。如此,世界各国都在积极投资于量子计划技术的研究和开发。和?一起 技术的飞速发展,现在博王正处在量子计划机即将商业化的时刻,量子计划不仅仅是一项国家战略,关联博王早期布局规划的量子计划技术,未来注定是“量子霸权”时代赢得了第一次机会,脱颖而出。

来源:华瑞波园

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