為了慶祝世界量子日，Google強調了量子運算在未來幾十年將帶來的三大重大進展。作為此次討論的背景，微軟最近推出了其最新的量子晶片，稱為Majorana 1。最近的一篇社論分析表明，許多公司正努力在 2030 年代中期實現實用量子計算。
藥物研發的革命
量子計算預期的主要優勢之一是增強藥物發現。這項創新技術有望改變製藥業的格局，使研究人員能夠針對各種候選藥物的生物標靶和其他分子結構進行詳細的模擬。預計這種能力將促進更有效藥物的開發。
谷歌與勃林格殷格翰合作發表了一篇研究論文，證明量子電腦可以高精度模擬參與藥物代謝的必需酵素細胞色素 P450 的行為。這項進步可以大大提高藥物在臨床應用上的療效。
推進電池技術
量子運算的另一個有前景的應用在於電池開發領域。隨著世界各國大力推行電動車和增強型電網等更清潔的交通方式，對高效能能源儲存解決方案的需求也空前高漲。量子電腦預計將在新電池材料的發現和設計中發揮關鍵作用。
谷歌正在與巴斯夫合作，研究量子運算如何促進鋰鎳氧化物 (LNO)的模擬。目前，LNO的生產過程十分複雜，阻礙了電池技術的進步。透過改進 LNO 的製造工藝，與傳統的鈷酸鋰相比，LNO 對環境的影響更小，我們可以看到電池生產的生態足跡顯著下降。
釋放聚變能潛力
最後，Google強調量子運算可能會改變能源生產，特別是在追求聚變能源方面。雖然目前的再生能源如太陽能和風能很有價值，但利用聚變能代表下一個前沿。儘管聚變反應器技術仍處於開發階段，但量子電腦有望協助其設計和最佳化。
目前的聚變反應模擬模型非常耗費資源，需要數十億 CPU 小時才能產生結果。谷歌與桑迪亞國家實驗室合作表示，在容錯系統上運行的量子演算法可以簡化這些模擬，從而能夠以更高的效率實現持續的聚變反應。
人工智慧驅動的科學模型的整合已經加速了藥物和材料的發現。這些模型與量子計算的協同作用可能會進一步加快科學突破的步伐。祝大家世界量子日快樂！
來源：Google
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