量子计算机的进一步应用

量子计算机未来有潜力改变现有的各行各业。甚至可以说，只有量子计算机才有可能最终开创人类期待已久的太阳能时代。近几十年以来，未来学家和梦想家一直在预测可再生能源对化石燃料的逐步淘汰，从而彻底解决使地球不断变暖的温室效应问题。这些未来学家和梦想家一点都不吝惜对可再生能源优点的赞美。

但人类对太阳能时代的追逐已经逐渐偏离轨道。

尽管风力涡轮机和太阳能电池板的成本有所下降，但它们仍然只占据世界能源产出的一小部分。那么问题就来了：究竟发生了什么？

每一项新技术都必须直面一个底线：成本。几十年来，太阳能和风能备受赞誉，但发电商不得不面对这样一个事实，即太阳能和风能的平均价格仍然比化石燃料要高。原因很清楚：当太阳不亮、风也不吹的时候，可再生能源技术设备就只能闲置、积灰，不能转化成任何能源。

太阳能时代的关键瓶颈——电池经常被人们忽略。我们已经被计算机能力一直以来所保持的指数级增长速度宠坏，因此自然而然地认为，所有电子技术的改进速度都应该是一样的。

但值得注意的是，计算机能力的激增，部分原因是我们使用了更短波长的紫外线、在硅片上蚀刻微小的晶体管。但电池和晶体管是截然不同的，它们的内部可以说是杂乱无章的，只是化学物质的一系列复杂的相互作用。电池电量技术只能缓慢而乏力地增长，因为电池需要通过反复的化学试验，而不是通过用波长较短的紫外线进行系统蚀刻这种短平快的技术就能实现的。此外，电池储能的量只能达到汽油储能水平的一小部分。

量子计算机则可以改变这一点。量子计算机有能力模拟数千种可能的化学反应，而不必在实验室中等待这些化学反应的发生，帮助人类以更快的速度找到超级电池最有效的工艺，从而推动人类步入太阳能时代。

公用事业和汽车公司已经在使用IBM的第一代量子计算机来尝试解决电池的相关问题，试图提高下一代锂硫电池的容量和充电速度。然而这只是影响气候的方法之一。与此同时，埃克森美孚公司也正在使用IBM的量子计算机研发用于低能耗处理和碳捕获的新化学品，尤其希望量子计算机能够实现对材料的模拟，并以此确定这些材料的某一些化学性质，例如材料的热容。

量子计算公司PsiQuantum的创始人杰里米·奥布赖恩强调，这场革命绝不仅仅是为了制造更快的计算机。[14]恰恰相反，这场革命真正关注的是如何解决问题，比如对复杂化学反应和生物反应的模拟，这是传统计算机无论花多少时间都无法解决的问题。

他说道：“我们谈论的不是如何更快或更好地做事……而是怎样才能做到这些事……解决这些问题已经远远超出了我们所能建造出的任何传统数字计算机的能力范畴……即使我们把地球上的每一个硅原子都变成超级数字计算机，我们仍然无法解决这类难题。”