量子计算机如何重塑人类未来(2)
▲ 谷歌的量子计算机—Sycamore，为了减少干扰保证准确率，Sycamore需要在接近绝对零度(-273.15°C)的环境中运行(图片来源： Graham Carlow.)
传统的植物分类确实可能只需要一支笔、一张纸或一根登山杆，但现在我们早已进入基因时代，一个物种的系统演化位置不应该仅由其形态学上的特征决定，还应包括遗传序列、表型、蛋白表达等其他生理生化信息。现在的问题是，当分子生物学研究结果与传统形态分类系统相冲突时，大多数科学家(包括分子生物学家)都会站在传统形态学这方，可见我们对分类或物种的了解是多么有限。通过量子计算机整合基因组、转录组、蛋白质组、代谢组和表型组的多套数据重新定义一个物种，可能是未来的研究重点和难点。
遗憾的是，虽然物种分类学是一门历史悠久的学科，但是目前科学家依然不能确定地球上到底有多少物种。据估计，物种的数量介于500万到5000万。如此之多的动物、植物、真菌、细菌和病毒，它们的关系到底是什么，它们到底存在怎样的演化关系，一直悬而未决。这些基础科学难题或能通过量子计算机找到一些答案。
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“天气预报是世界难题”，这点从过去没有计算机的年代到现在有超级计算机做大量运算的时代一直是成立的。如果你想知道未来一周的天气情况，天气预报还是比较可靠的，准确率可达80%；如果时间缩短到5天，准确率则高达90%；未来3天或3天以内的天气几乎是100%的预报准确率。但这样的准确率不是通过天数的增减可以线性推演的，如果预测10天后的天气，准确率不会降到65%，而是50%或更低；如果预测一个月以后的天气状况，即使使用世界上最强大的计算机也几乎是不可能的。天气预报看似简单，实际上是一个浩大的系统工程，里面牵涉到大量的运算。预报的每个环节都存在某些不确定性，当这些不确定性叠加在一起就会使预报结果变得没有意义。天气预报不准，从本质上讲是我们对地球天气系统的认知还十分有限，另外一个原因是算力不够。如果使用量子计算机或能大幅提高对天气系统的实时测算能力，将大幅提高预报准确率并延长预报天数。以台风预报为例，我们现在虽能预测台风的路径，但对台风强度的预测能力相当有限，而有时台风强度可能是更有意义的天气参数。
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多年前科研工作者就在試验环境中实现了自动驾驶，但是直到现在，完全自动驾驶汽车也未普及，主要原因之一是人们对其安全性的顾虑。
驾驶的安全性本质上是技术的安全性。如果我们对每个街道转角、每寸道路状况、每时每刻周遭的人流和车流都能精确测量和计算，我们就能做到技术上的安全。一个安全和舒适的驾驶场景包含的要素有天气、路面环境、人流和物流等，而对这些要素同时进行测量和运算是需要消耗大量算力资源的。如果在汽车上配备一台量子计算机，这些问题便可能迎刃而解。未来，使用量子自动驾驶技术在小区停车时，你可以精确控制汽车之间的间隔，比如，停在间距3.14 厘米处，这貌似是“强迫症”的福音。当然，量子自动驾驶最大的好处是有可能达到“零交通事故”。考虑到全球每年数以百万计的人死于交通事故，量子自动驾驶或许是迫使人们加速研发量子计算机的强劲驱动力。
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当下，即使对于一个训练有素的设计师而言，要完成一个设计作品，依然需要进行一系列的设计流程，如手绘底稿、渲染和无止尽的反复修改。未来的量子计算辅助设计将重新定义设计师，重新定义设计这个行业。
量子计算辅助设计需要通过某种电极连接人脑和量子计算机，将人脑所想画面呈现于屏幕上，然后通过一些简单的选择，即可完成具备专业水准的设计，即“所想即所见，所见即所得”。不管你是否掌握设计作图软件，每个人都有可能成为顶级设计师。
机器人在未来的半个世纪或100年可能会彻底重塑人类社会，这是被很多人工智能专家和未来学家所推崇的观点。机器人可以帮助人们完成很多人类不愿从事或根本无法完成的工作，如清理核废料，作为先遣队在火星上搭建人类居所，潜入深海采集岩石标本，等等。目前人们已经使用的机器人，从本质上来讲是机器，离“人”的概念还有很大差距。如，目前虽然有一些机器人管家、机器人保姆或机器人伴侣在服务人类，但它们从本质上来讲只是完成了一个人(既是生物人也是社会人)所能完成的部分工作。如果说未来的人工智能能够在某些方面使机器变得像人类，那么量子计算机则能使这个机器人变得“活灵活现”和“古灵精怪”，甚至会变成一个有趣的人、一个脱离低级趣味的人、一个纯粹的人。至此，人与机器人的界线将变得模糊。
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人生总少不了坎坷，几乎每个人都遇到过财务问题，有人甚至会遭遇个人或家庭的财务危机，有时可能并不是挣得少或花得多，而是运气不好或没能抵制住商家的诱惑而过度消费。回想过去的一年，你到底花了多少钱买了多少几乎从来没有用过的东西？
量入为出是一种优良的财务管理策略，它一方面提示我们要尽量增加收入、合理投资，另一方面提示我们尽可能减少开支、避免浪费。那么，该如何快速增加收入呢？你可能会想到买彩票、买股票和基金，也许你还会想：要是有了量子计算机，就可以准确地预测股票走势，算出彩票中奖号码，押对有潜力的基金，迅速实现财务自由；通过手机内嵌的量子财务软件可以回绝商家的推荐，避免过度消费。但这只是一厢情愿的假想，因为这是使用量子世界的算力资源攫取当今物理世界的财富，这种“以高技术打低技术”的做法可能只存在于科幻世界里，在未来的量子世界里必然会进化出“量子基金”“量子彩票”“量子股票”和“量子推荐”，最终变成一个协同演变的绝佳案例，本质上类似“军备竞赛”，个人依然不可能从其所处时代的技术环境中轻易获得大量财富。, http://www.100md.com(高建国)
传统的植物分类确实可能只需要一支笔、一张纸或一根登山杆，但现在我们早已进入基因时代，一个物种的系统演化位置不应该仅由其形态学上的特征决定，还应包括遗传序列、表型、蛋白表达等其他生理生化信息。现在的问题是，当分子生物学研究结果与传统形态分类系统相冲突时，大多数科学家(包括分子生物学家)都会站在传统形态学这方，可见我们对分类或物种的了解是多么有限。通过量子计算机整合基因组、转录组、蛋白质组、代谢组和表型组的多套数据重新定义一个物种，可能是未来的研究重点和难点。
遗憾的是，虽然物种分类学是一门历史悠久的学科，但是目前科学家依然不能确定地球上到底有多少物种。据估计，物种的数量介于500万到5000万。如此之多的动物、植物、真菌、细菌和病毒，它们的关系到底是什么，它们到底存在怎样的演化关系，一直悬而未决。这些基础科学难题或能通过量子计算机找到一些答案。
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5.天气预报
“天气预报是世界难题”，这点从过去没有计算机的年代到现在有超级计算机做大量运算的时代一直是成立的。如果你想知道未来一周的天气情况，天气预报还是比较可靠的，准确率可达80%；如果时间缩短到5天，准确率则高达90%；未来3天或3天以内的天气几乎是100%的预报准确率。但这样的准确率不是通过天数的增减可以线性推演的，如果预测10天后的天气，准确率不会降到65%，而是50%或更低；如果预测一个月以后的天气状况，即使使用世界上最强大的计算机也几乎是不可能的。天气预报看似简单，实际上是一个浩大的系统工程，里面牵涉到大量的运算。预报的每个环节都存在某些不确定性，当这些不确定性叠加在一起就会使预报结果变得没有意义。天气预报不准，从本质上讲是我们对地球天气系统的认知还十分有限，另外一个原因是算力不够。如果使用量子计算机或能大幅提高对天气系统的实时测算能力，将大幅提高预报准确率并延长预报天数。以台风预报为例，我们现在虽能预测台风的路径，但对台风强度的预测能力相当有限，而有时台风强度可能是更有意义的天气参数。
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6.量子自动驾驶
多年前科研工作者就在試验环境中实现了自动驾驶，但是直到现在，完全自动驾驶汽车也未普及，主要原因之一是人们对其安全性的顾虑。
驾驶的安全性本质上是技术的安全性。如果我们对每个街道转角、每寸道路状况、每时每刻周遭的人流和车流都能精确测量和计算，我们就能做到技术上的安全。一个安全和舒适的驾驶场景包含的要素有天气、路面环境、人流和物流等，而对这些要素同时进行测量和运算是需要消耗大量算力资源的。如果在汽车上配备一台量子计算机，这些问题便可能迎刃而解。未来，使用量子自动驾驶技术在小区停车时，你可以精确控制汽车之间的间隔，比如，停在间距3.14 厘米处，这貌似是“强迫症”的福音。当然，量子自动驾驶最大的好处是有可能达到“零交通事故”。考虑到全球每年数以百万计的人死于交通事故，量子自动驾驶或许是迫使人们加速研发量子计算机的强劲驱动力。
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7.量子辅助设计
当下，即使对于一个训练有素的设计师而言，要完成一个设计作品，依然需要进行一系列的设计流程，如手绘底稿、渲染和无止尽的反复修改。未来的量子计算辅助设计将重新定义设计师，重新定义设计这个行业。
量子计算辅助设计需要通过某种电极连接人脑和量子计算机，将人脑所想画面呈现于屏幕上，然后通过一些简单的选择，即可完成具备专业水准的设计，即“所想即所见，所见即所得”。不管你是否掌握设计作图软件，每个人都有可能成为顶级设计师。
8.量子机器人
机器人在未来的半个世纪或100年可能会彻底重塑人类社会，这是被很多人工智能专家和未来学家所推崇的观点。机器人可以帮助人们完成很多人类不愿从事或根本无法完成的工作，如清理核废料，作为先遣队在火星上搭建人类居所，潜入深海采集岩石标本，等等。目前人们已经使用的机器人，从本质上来讲是机器，离“人”的概念还有很大差距。如，目前虽然有一些机器人管家、机器人保姆或机器人伴侣在服务人类，但它们从本质上来讲只是完成了一个人(既是生物人也是社会人)所能完成的部分工作。如果说未来的人工智能能够在某些方面使机器变得像人类，那么量子计算机则能使这个机器人变得“活灵活现”和“古灵精怪”，甚至会变成一个有趣的人、一个脱离低级趣味的人、一个纯粹的人。至此，人与机器人的界线将变得模糊。
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9. 量子财务管理
人生总少不了坎坷，几乎每个人都遇到过财务问题，有人甚至会遭遇个人或家庭的财务危机，有时可能并不是挣得少或花得多，而是运气不好或没能抵制住商家的诱惑而过度消费。回想过去的一年，你到底花了多少钱买了多少几乎从来没有用过的东西？
量入为出是一种优良的财务管理策略，它一方面提示我们要尽量增加收入、合理投资，另一方面提示我们尽可能减少开支、避免浪费。那么，该如何快速增加收入呢？你可能会想到买彩票、买股票和基金，也许你还会想：要是有了量子计算机，就可以准确地预测股票走势，算出彩票中奖号码，押对有潜力的基金，迅速实现财务自由；通过手机内嵌的量子财务软件可以回绝商家的推荐，避免过度消费。但这只是一厢情愿的假想，因为这是使用量子世界的算力资源攫取当今物理世界的财富，这种“以高技术打低技术”的做法可能只存在于科幻世界里，在未来的量子世界里必然会进化出“量子基金”“量子彩票”“量子股票”和“量子推荐”，最终变成一个协同演变的绝佳案例，本质上类似“军备竞赛”，个人依然不可能从其所处时代的技术环境中轻易获得大量财富。, http://www.100md.com(高建国)