为庆祝世界量子日，谷歌重点介绍了量子计算在未来几十年将带来的三大重大进展。作为此次讨论的背景，微软最近发布了其最新的量子芯片，名为“Majorana 1”。最近的一篇社论分析指出，许多公司正致力于在2030年代中期实现实用的量子计算。
药物研发的革命
量子计算预期的主要优势之一是增强药物研发。这项创新技术有望改变制药业格局，使研究人员能够针对各种候选药物的生物靶点和其他分子结构进行详细的模拟。此类能力有望促进更有效药物的开发。
谷歌与勃林格殷格翰合作发表了一篇研究论文，证明量子计算机能够高精度模拟细胞色素P450（一种参与药物代谢的重要酶）的行为。这一进展有望显著提高临床应用中药物的疗效。
先进的电池技术
量子计算的另一个前景广阔的应用领域是电池开发。随着世界各国大力推行电动汽车和增强型电网等更清洁的交通方式，对高效储能解决方案的需求空前高涨。量子计算机有望在新型电池材料的研发和设计中发挥关键作用。
谷歌与巴斯夫合作，正在研究如何利用量子计算来模拟锂镍氧化物 (LNO)。目前，LNO 的生产工艺十分复杂，阻碍了电池技术的进步。LNO 的生产工艺比传统的钴酸锂对环境的影响更小，通过改进 LNO 的生产工艺，我们有望显著降低电池生产的生态足迹。
释放聚变能潜力
最后，谷歌强调，量子计算可能会彻底改变能源生产，尤其是在核聚变能源的探索中。虽然太阳能和风能等现有可再生能源很有价值，但利用核聚变能源代表着下一个前沿领域。尽管核聚变反应堆技术仍在开发中，但量子计算机有望为其设计和优化提供帮助。
目前的聚变反应模拟模型资源密集，需要数十亿 CPU 小时才能得出结果。谷歌与桑迪亚国家实验室合作，指出在容错系统上运行的量子算法可以简化这些模拟，从而能够以更高的效率实现持续的聚变反应。
人工智能驱动的科学模型的整合已经加速了药物和材料的发现。这些模型与量子计算的协同作用有望进一步加快科学突破的步伐。祝大家世界量子日快乐！
资料来源：谷歌
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