從業(yè)務(wù)角度來看，量子計(jì)算具有在計(jì)算速度至關(guān)重要的行業(yè)（例如物流，現(xiàn)實(shí)世界模擬和人工智能）的行業(yè)中急劇加速創(chuàng)新的希望。

鑒于它們的潛力，您可能會(huì)想知道：為什么還沒有廣泛使用量子計(jì)算機(jī)？事實(shí)是，一些重要的障礙仍然阻礙量子計(jì)算實(shí)現(xiàn)主流采用和全球影響。

這些挑戰(zhàn)涵蓋了對安全，公平和勞動(dòng)力準(zhǔn)備的深刻技術(shù)和更廣泛的社會(huì)關(guān)注。

以下是必須克服的主要障礙量子計(jì)算，以及計(jì)劃進(jìn)入這個(gè)新興領(lǐng)域的企業(yè)的意義。

技術(shù)障礙

量子計(jì)算的核心是Qubit，它與現(xiàn)有多個(gè)狀態(tài)的經(jīng)典位不同。利用此功能需要尖端的工程。

最持久的障礙之一是保持量子穩(wěn)定性。 Qubits非常敏感，并且通常僅對微秒保持一致，然后被外部噪聲（如熱，振動(dòng)或電磁干擾）破壞。

當(dāng)前的解決方案涉及冷卻系統(tǒng)，這些冷卻系統(tǒng)將溫度帶入絕對零的頭發(fā)廣度內(nèi)，或者將單個(gè)離子捕獲在通過精密激光器監(jiān)測的真空室中。這些設(shè)置遠(yuǎn)非插件，需要大量專門的基礎(chǔ)架構(gòu)。

另一個(gè)主要限制是規(guī)模。大多數(shù)現(xiàn)有的量子系統(tǒng)均在50至200個(gè)物理量子位之間運(yùn)行。 IBM的Condor領(lǐng)導(dǎo)著1,000多個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者，但專家估計(jì)，實(shí)用的，有影響力的量子計(jì)算可能需要10,000至1300萬QUAT。

最重要的是，軟件生態(tài)系統(tǒng)仍然不發(fā)達(dá)。大多數(shù)可用的工具和框架都狹窄地集中在特定任務(wù)上。旨在探索新穎應(yīng)用程序的組織必須在構(gòu)建自定義軟件和開發(fā)環(huán)境方面進(jìn)行大量投資。

即使一旦穩(wěn)定性，可伸縮性和軟件成熟度提高，商業(yè)化的道路也不會(huì)是自動(dòng)的。非技術(shù)挑戰(zhàn)迫在眉睫。

超越技術(shù)

主流量子采用的途徑不僅僅是工程學(xué)，而且還受社會(huì)，經(jīng)濟(jì)和文化動(dòng)態(tài)的影響。

關(guān)鍵的瓶頸是熟練的專業(yè)人員的短缺。麥肯錫在2024年報(bào)告說，每個(gè)合格候選人都有三個(gè)開放量子計(jì)算角色。當(dāng)頂尖的科技巨頭搶購新畢業(yè)生時(shí)，較小的球員可能很難獲得競爭所需的人才。

這與更廣泛的關(guān)注聯(lián)系在一起：公平訪問。量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行昂貴且復(fù)雜，這意味著早期訪問可能僅限于大型公司，政府和精英研究機(jī)構(gòu)。如果沒有故意擴(kuò)大訪問權(quán)限的努力，那么較小的企業(yè)和資源不足的社區(qū)就會(huì)被拋在后面，從而加深了數(shù)字鴻溝。

此外，將量子功能集成到現(xiàn)有運(yùn)營中將需要重大的基礎(chǔ)設(shè)施投資和組織變革。盡管古典計(jì)算機(jī)不會(huì)很快消失，但企業(yè)將需要混合系統(tǒng)和新的工作流程。即使在量子具有明顯優(yōu)勢的部門，轉(zhuǎn)化的巨大規(guī)模也可能觸發(fā)阻力。

安全是另一個(gè)緊急問題。未來的量子機(jī)可能會(huì)破解廣泛使用的加密協(xié)議，從而保護(hù)從國家秘密到個(gè)人數(shù)據(jù)的所有內(nèi)容。盡管當(dāng)今的1,000個(gè)Qubit Systems不足以構(gòu)成威脅，但可能會(huì)構(gòu)成百萬個(gè)Qubit的機(jī)器。在這些系統(tǒng)到達(dá)之前，世界需要抗量子的加密。

AI可以幫助彌合差距嗎？

量子計(jì)算有望增強(qiáng)AI，尤其是在加速模型訓(xùn)練和增強(qiáng)復(fù)雜的計(jì)算時(shí)，例如蒙特卡羅模擬和深度學(xué)習(xí)中使用的線性代數(shù)操作。

由于AI的性能取決于數(shù)據(jù)量和計(jì)算能力，因此量子的進(jìn)步可能會(huì)顯著提高。

具有諷刺意味的是，AI也可能有助于提高量子計(jì)算。諸如增強(qiáng)學(xué)習(xí)之類的技術(shù)已經(jīng)被用于微波脈沖穩(wěn)定量子。同時(shí)，大型基礎(chǔ)模型正在幫助發(fā)現(xiàn)新的超導(dǎo)或光子材料，這些材料可能會(huì)導(dǎo)致更強(qiáng)大的量子硬件。

AI和量子計(jì)算之間的這種相互加強(qiáng)可能是克服當(dāng)前技術(shù)障礙的關(guān)鍵。

最終，盡管工程挑戰(zhàn)是巨大的，但隨著時(shí)間的流逝，它們可能可以解決。

對于渴望在量子時(shí)代領(lǐng)導(dǎo)的企業(yè)，更聰明的舉動(dòng)可能是專注于人類和社會(huì)維度 - 工人發(fā)展，道德訪問，組織準(zhǔn)備和安全計(jì)劃。這些領(lǐng)域即使是中型組織也可以在沒有大規(guī)模研發(fā)預(yù)算的情況下取得進(jìn)展，并且對于量子計(jì)算的長期成功至關(guān)重要。

以上是量子計(jì)算在主流之前面對3個(gè)主要障礙的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！