量子计算机如何重塑人类未来(3)
如果尺度从个人扩大到整个人类社会，量子计算机是否能够帮助人类避免金融危机呢？人类社会的经济系统是个极为复杂的网络，金融体系是牵一发而动全身，系统的各个因素相互关联、制约和影响，扰动其中一个因素，就可能会产生无法预计的后果。例如2008年发生的金融危机，仅仅由于一家金融公司的破产，就产生了连锁反应，引发了一场席卷全球的金融风暴。因此，处理任何复杂系统，如人类的经济系统，需要关注巨量信息。
预测一个复杂系统的走向，需要同时运算海量的各类变量和参数。例如，一家不起眼的小公司的人事调整，可能影响整个金融系统的稳定性，这样的小变化在传统经济学模型中可能是被省略的变量，但它会被保留在量子计算机模型中，进而测算出金融风暴发生的概率，做到未雨绸缪。虽然量子计算机不知道一家金融公司的人事调整对整个经济系统有多少影响，但这些信息始终被保留在量子计算机的模型中而不被浪费掉。既然预测金融风暴时不会浪费信息，那么即使我们掌握的初始信息较少，它也可能比较准确地测算出危机出现的概率，这点与传统经济学模型有很大的不同，传统经济学模型初始信息不多，又会浪费很多信息，最终导致预测的结果与实际偏差极大。
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一个简化版的人类终极三连问是“我是谁，我从哪里来，我要到哪里去”。人之所以能够成为地球上最特别的一个物种，与我们不断地追根究底有很大关系。从某种意义上讲，对所有自然和非自然现象的好奇与探索塑造了我们人类自身。追根究底不是历史学家、考古学家、人类学家、演化生物学家的责任，它是我们每个人的天性。考古学家帮助我们认祖归宗，获得文化上的认同感；人类学家通过对远古原始人遗迹的探寻不断推进智人的起源时间；演化生物学家甚至能根据一片贝壳包含的科学信息，解构地球亿万年前的情景。比如，南京大学的古生物学家沈树忠及其团队收集了大量的地层剖面和化石记录，从中遴选出3112个地层剖面的26万个数据点，重建了古生代(距今约5.4亿—2.4亿年前)海洋生物多样性曲线，并利用“天河二号”超级计算机的“强大”算力，获得了全新的寒武纪—三叠纪海洋生物的多样性变化曲线，其统计时间分辨率约为2.6万年。你没有看错，时间分辨率是2.6万年，不是2.6年，更不是2.6天。可见，我们对远古时期地球生物多样性的认识是相当粗糙的，主要原因之一是算力不够。如果使用量子计算机，我们或能建立时间分辨率为年，甚至天级别的地球历史。
, 百拇医药
重现地球生物物种数量的精细变化是古生物学家孜孜以求的目标，但这个目标就目前来看如此“宏伟”以至于短期都不大可能实现，更遑论结合气候变量(如温度、太阳辐射和降水)重现生物演化的浩瀚历程了。人类对显生宙(从距今5.44亿年前的寒武纪开始)大气二氧化碳和氧气浓度变化的认识还是相当粗糙的，大多数科学家使用的还是1000万年分辨率的数据，即假定某个1000万年的大气气体成分不变，这显然是不合理的。使用量子计算机的强大算力(远远超过“天河二号”)，未来的科学家或能精细刻画“年”“月”“天”，甚至“小时”级别的远古气候参数，结合生物学数据，届时我们才能重构或还原一个真实的地球生命演化历程。诚如丘吉尔所言，“你能看到多远的过去，就能看到多远的未来”，了解过去的生命演化历程或能提供人类未来命运的洞见，其意义非凡!
以上10个例子仅展现了量子计算机改变我们日常生活、科学和认知的一小部分，量子计算机同样会深刻影响我们的农业、教育、心理、可持续城市建设、超导体与新材料设计和人类自身的演化趋势。例如，美国国家科学院在2019年明确提出，发展量子技术并应用于农作物产量提升和农田管理。
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愛因斯坦曾经说过，上帝是不掷骰子的，这表达了他对量子规律的质疑和对量子世界的不理解。量子科学后来的发展不仅证明了爱因斯坦是错的，也远超量子领域先驱科学家的设想。特别是近年来中国和美国的科学家在量子通信上取得的一系列进展，使得量子科学在本世纪应用于大众生活变得并不遥远。从2016年5个量子比特的计算机到2019年53个量子比特的Sycamore，人类仅花了3年时间就把量子计算机的存储能力提升了10倍之多，未来的提升速度可能会更快。人类正在加速研究或设计具有实际应用价值的量子计算机。正如电灯泡不是蜡烛的加强版一样，无论多么强大的传统计算机都不能与量子计算机相提并论。未来的某一天，当我们在一台量子计算机上写作、做数据分析和开视频会议的时候，我们可能根本无法想象它是如何深刻地重塑了我们的生活。
量子计算机到底能给我们带来什么？它到底如何塑造我们的生活？我们可以基于当下的认知进行大胆预测，但从量子计算发展的历史得到的经验是：我们永远都不确定量子科学上的发现会将人类带向何方。, 百拇医药(高建国)
预测一个复杂系统的走向，需要同时运算海量的各类变量和参数。例如，一家不起眼的小公司的人事调整，可能影响整个金融系统的稳定性，这样的小变化在传统经济学模型中可能是被省略的变量，但它会被保留在量子计算机模型中，进而测算出金融风暴发生的概率，做到未雨绸缪。虽然量子计算机不知道一家金融公司的人事调整对整个经济系统有多少影响，但这些信息始终被保留在量子计算机的模型中而不被浪费掉。既然预测金融风暴时不会浪费信息，那么即使我们掌握的初始信息较少，它也可能比较准确地测算出危机出现的概率，这点与传统经济学模型有很大的不同，传统经济学模型初始信息不多，又会浪费很多信息，最终导致预测的结果与实际偏差极大。
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10.重构演化历程
一个简化版的人类终极三连问是“我是谁，我从哪里来，我要到哪里去”。人之所以能够成为地球上最特别的一个物种，与我们不断地追根究底有很大关系。从某种意义上讲，对所有自然和非自然现象的好奇与探索塑造了我们人类自身。追根究底不是历史学家、考古学家、人类学家、演化生物学家的责任，它是我们每个人的天性。考古学家帮助我们认祖归宗，获得文化上的认同感；人类学家通过对远古原始人遗迹的探寻不断推进智人的起源时间；演化生物学家甚至能根据一片贝壳包含的科学信息，解构地球亿万年前的情景。比如，南京大学的古生物学家沈树忠及其团队收集了大量的地层剖面和化石记录，从中遴选出3112个地层剖面的26万个数据点，重建了古生代(距今约5.4亿—2.4亿年前)海洋生物多样性曲线，并利用“天河二号”超级计算机的“强大”算力，获得了全新的寒武纪—三叠纪海洋生物的多样性变化曲线，其统计时间分辨率约为2.6万年。你没有看错，时间分辨率是2.6万年，不是2.6年，更不是2.6天。可见，我们对远古时期地球生物多样性的认识是相当粗糙的，主要原因之一是算力不够。如果使用量子计算机，我们或能建立时间分辨率为年，甚至天级别的地球历史。
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重现地球生物物种数量的精细变化是古生物学家孜孜以求的目标，但这个目标就目前来看如此“宏伟”以至于短期都不大可能实现，更遑论结合气候变量(如温度、太阳辐射和降水)重现生物演化的浩瀚历程了。人类对显生宙(从距今5.44亿年前的寒武纪开始)大气二氧化碳和氧气浓度变化的认识还是相当粗糙的，大多数科学家使用的还是1000万年分辨率的数据，即假定某个1000万年的大气气体成分不变，这显然是不合理的。使用量子计算机的强大算力(远远超过“天河二号”)，未来的科学家或能精细刻画“年”“月”“天”，甚至“小时”级别的远古气候参数，结合生物学数据，届时我们才能重构或还原一个真实的地球生命演化历程。诚如丘吉尔所言，“你能看到多远的过去，就能看到多远的未来”，了解过去的生命演化历程或能提供人类未来命运的洞见，其意义非凡!
以上10个例子仅展现了量子计算机改变我们日常生活、科学和认知的一小部分，量子计算机同样会深刻影响我们的农业、教育、心理、可持续城市建设、超导体与新材料设计和人类自身的演化趋势。例如，美国国家科学院在2019年明确提出，发展量子技术并应用于农作物产量提升和农田管理。
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愛因斯坦曾经说过，上帝是不掷骰子的，这表达了他对量子规律的质疑和对量子世界的不理解。量子科学后来的发展不仅证明了爱因斯坦是错的，也远超量子领域先驱科学家的设想。特别是近年来中国和美国的科学家在量子通信上取得的一系列进展，使得量子科学在本世纪应用于大众生活变得并不遥远。从2016年5个量子比特的计算机到2019年53个量子比特的Sycamore，人类仅花了3年时间就把量子计算机的存储能力提升了10倍之多，未来的提升速度可能会更快。人类正在加速研究或设计具有实际应用价值的量子计算机。正如电灯泡不是蜡烛的加强版一样，无论多么强大的传统计算机都不能与量子计算机相提并论。未来的某一天，当我们在一台量子计算机上写作、做数据分析和开视频会议的时候，我们可能根本无法想象它是如何深刻地重塑了我们的生活。
量子计算机到底能给我们带来什么？它到底如何塑造我们的生活？我们可以基于当下的认知进行大胆预测，但从量子计算发展的历史得到的经验是：我们永远都不确定量子科学上的发现会将人类带向何方。, 百拇医药(高建国)