量子会比人工智能更大吗？

像我这样的科技记者有一句古老的格言——你可以准确地解释量子，或者以人们理解的方式解释量子，但你不能两者兼得。

这是因为量子力学——物理学的一个奇怪的、部分理论化的分支——是一个极其难以理解的概念。

它涉及微小颗粒的奇怪行为。这项奇怪的活动开启了科学超级大国的全新世界的潜力。

其令人难以置信的复杂性可能是量子技术最终比当前科技界的明星——人工智能（AI）低调的一个因素。

尽管最近有源源不断的大量子公告来自微软和谷歌等科技巨头。

从广义上讲，我们更倾向于以传感器和计算机等硬件的形式来思考量子，而人工智能则更多地基于软件——它需要硬件来运行。

研究公司 Forresters 新兴技术副总裁兼首席分析师布赖恩·霍普金斯 (Brian Hopkins) 警告说，将它们放在一起，有一天我们可能会拥有一种比我们曾经创造的任何技术都更强大的新型技术……尽管“可能”这个词在这一特定预测中发挥了一些作用。

“潜力是存在的，但还没有定论，”他说。

“初步实验显示出希望，但它们都表明我们需要更强大的量子计算机和进一步的创新研究，才能有效地将量子效应应用于人工智能。”

就其价值而言，两者都是有利可图的。到 2025 年，量子领域的价值可能高达 970 亿美元（740 亿英镑），根据市场研究集团麦肯锡的数据。

与此同时，人工智能的价值预计将达到数万亿美元。但它们都生活在炒作和泡沫破裂的阴影之下。

霍普金斯先生开玩笑说：“在人工智能热潮出现之前，我曾经认为量子计算是最受炒作的技术。”

十月中旬，分析师警告称，一些关键的量子股票可能会下跌跌幅高达62%，与此同时，关于人工智能泡沫的抱怨声也越来越大。

量子和人工智能还有一个共同点——错误。虽然我们现在对生成式人工智能工具的“幻觉”已经很熟悉了，但量子技术却受到另一种错误的困扰。

这是因为粒子运行的状态非常脆弱而造成的。环境的最轻微变化，包括光线和噪音，都会扰乱它们。

维持这样的环境是很困难的。本周，埃隆·马斯克 (Elon Musk) 在 X 上表示，量子计算在“月球上永久阴影的陨石坑”。

量子计算机看起来一点也不像传统机器。目前还没有设计蓝图，但目前规模非常大。

它们存在于实验室中，最常用的格式似乎包括一种受水母启发的形状。

它们需要极冷的温度和激光。这不是你家里可能有的东西，更不用说放在口袋里了。

它们也有点耀眼——研究人员发现，使用合成钻石来创建量子位（量子计算机的构建模块），使它们能够在更接近室温的温度下工作。

奢华珠宝商戴比尔斯拥有一家名为 Element 6 的子公司，该公司声称已于 2020 年推出了世界上第一颗通用量子级钻石。它还与亚马逊网络服务合作，为未来的量子机器网络优化人造钻石。

这些机器目前都还处于起步阶段，据信全世界大约有 200 台（但中国没有透露有多少台）——但这并不能阻止量子专家大胆宣称它们的潜力。

Quantinuum 公司的老板拉吉布·哈兹拉 (Rajeeb Hazra) 表示：“作为消费者，我们将在几乎各行各业中感受到量子计算的影响。”该公司最近估值达 100 亿美元。他正在接受 BBC 的 Tech Life 播客采访。

“在我看来，当你审视其应用时，量子计算领域即使不比人工智能更大，也同样大。”

彼得·奈特爵士教授是英国顶尖的量子专家之一。“即使是在最强大的超级计算机上，需要宇宙年龄才能计算的事情也可能在几秒钟内完成，”他在英国广播公司广播四台的《生命科学》节目中告诉吉姆·阿尔卡利利博士。

那么，一旦机器准备好，它们可能会做的这些巨大的、改变生活的事情到底是什么呢？

与人工智能一样，有很多量子研究旨在改善医疗保健。

有一天，量子计算机可能能够毫不费力地通过无数的分子组合来研制出新的药物和药物——这一过程目前使用传统计算机需要花费数年时间。

为了让您了解这个规模 - 2024 年 12 月，谷歌推出了一款名为 Willow 的新型量子芯片，据称该芯片只需五分钟即可解决目前世界上最快的超级计算机需要解决的问题10 七亿年- 或 10,000,000,000,000,000,000,000,000 年 — 完成。

哈兹拉说，这可能为个性化药物治疗铺平道路，您无需获得标准处方，而是获得针对您个人身体量身定制的特定药物，这最有可能适合您。

这也适用于更广泛的化学过程，例如更有效地生产肥料的新方法，这可能会给全球农民带来巨大的推动。

量子传感器利用量子力学原理来极其精确地测量事物，这种传感器已经存在并应用于原子钟中。

2019年，诺丁汉大学的科学家将它们放入自行车头盔大小的原型设备中，并将它们用于新系统中，对患有癫痫等疾病的儿童进行非侵入性脑部扫描。

“人类认知的基础是在生命的最初几十年奠定的，但由于大脑扫描技术的限制，研究它们的方法一直很有限，”研究员瑞安·希尔当时说。

“一个特殊的问题始终是运动，而且大型传统固定扫描仪始终要求患者保持完全静止。

“这不仅无法准确描述自然环境中大脑的运作情况，而且还严格限制了扫描对象，其中儿童是最大的挑战。”

去年，伦敦帝国理工学院的科学家在该市的地下地铁网络上试验了一种 GPS 卫星导航的替代方案，称为“量子指南针”。

GPS 不能在地下工作，但可以——其想法是，它可以更准确地跟踪和精确定位世界上任何地方的物体，无论是地上还是地下，不像 GPS 信号会被阻挡、干扰和受天气影响。

英国国家量子计算中心主任 Michael Cuthbert 博士表示：“英国经济每天依赖 GPS、定位、导航和授时的费用高达 10 亿英镑，这通常被贴上国防要求的标签，但我们所有的金融交易都需要时间戳进行身份验证。”

“使用量子时钟、陀螺仪和磁力计使我们能够抵御对我们重要导航系统的干扰和欺骗。”

国家电网正在投资量子研究，看看它是否可以帮助解决所谓的“减载”问题，即如何随着需求的实时上升和下降，最大限度地提高数千台各种能源发电机的输出，从而防止停电。

空中客车公司与英国量子公司 IonQ 合作，试验基于量子的算法，旨在更有效地将货物装载到飞机上。如果飞机的重心发生微小的变化，飞机就可以额外消耗数千公斤的燃料。

到目前为止，一切都很好，但我们还需要谈谈秘密。

人们普遍认为，当前的加密形式（我们存储个人数据和官方机密的方式）有一天会被量子技术所打破，量子技术能够在创纪录的时间内搅动每一种可能的组合，直到数据被解密。

众所周知，各国已经在互相窃取加密数据，以期有一天能够对其进行解码。

萨里大学网络安全专家艾伦·伍德沃德教授表示：“这就是现在收获，稍后解密。”

“如何破解当前形式的公钥加密的理论等待真正可操作的量子计算机，”他补充道。

“威胁如此之高，以至于人们现在都需要引入抗量子加密。”

这种计算机存在的那一刻有时被称为 Q-day。对于它何时到来的估计各不相同，但 Forrester 的布莱恩·霍普金斯 (Brian Hopkins) 表示，它可能很快就会到来——大约在 2030 年左右。

苹果和安全消息平台 Signal 等公司已经推出了他们认为的后量子加密密钥，但它们不能追溯应用于以传统方式加密的当前数据。

这已经是一个问题了。10 月，英国情报、安全和网络机构 GCHQ 密码设计主管 Daniel Shiu 向《星期日泰晤士报》表示，在中国发起的国家支持的网络攻击中，“几乎所有英国公民的数据都受到了威胁”——这些数据被储存起来以备解密和研究之用。