量子计算的N种场景落地：当未来之匙插入现实之门

一场关于量子的应用“想象力测试”正在展开。今年6月，上海市科委发布《关于征集上海市量子计算应用场景的通知》，面向政府部门、企事业单位、新型研发机构、企业、在沪外资企业等广泛征集一批“可跑通、可推广、有标杆”的量子落地应用案例。

“就像人类首次发射卫星，第一步是能力验证。”上海量子科学研究中心副主任陆朝阳强调，当前的量子计算技术还需克服众多技术挑战，但这一步的跨越意义重大。从精妙的理论构想到实际的产业落地，量子计算正在迈出坚实的一步。

研发一种新药通常需要耗费十年以上时间和数十亿美元的成本，背后是传统计算在模拟复杂生物分子相互作用时的低效困境。“量子计算在药物研发领域最大的优势就在于能高效地模拟分子结构和作用机制，这种‘看清微观世界’的能力是传统计算无法比拟的。”复旦大学教授李晓鹏说。

量子计算能够通过精确模拟药物分子与靶点的相互作用，快速筛选出具有潜在活性的药物分子，在较短时间内评估、鉴别有潜力的药物候选物，使得新药从发现到上市的时间大幅缩短至5-8年。

借助高效量子化学计算，研究人员得以实现复杂大分子的结合能计算、结构预测及反应过程模拟，从而显著降低药物研发成本并缩短研发周期。

随着国家建设的高速发展，社会对算力、电力、财力系统提出了更高的需求，导致这些系统的复杂性显著增加。量子计算机凭借其处理复杂问题的卓越能力，将可能成为支持这些关键领域的重要基石。上海光机所研究员吕旭东正积极推进大规模高保真的中性原子量子计算机的前沿技术研发。

人工智能的发展对于算力的需求指数级增长，传统计算的局限性逐渐显现，越来越难以支撑复杂的深度学习模型。

量子计算与人工智能的融合并非简单的算力增加，而是全新的智能范式。具体到实际应用中，例如深度强化学习训练，一项复杂的策略优化可能需要数十小时甚至数天的经典计算机训练，而在量子计算介入下，时间可能大幅缩短至分钟甚至秒级。

“量子网络更加复杂，经典网络模型可以有效被量子模拟，量子网络模型不能被经典计算有效模拟。”此外，李晓鹏进一步指出：“量子计算具有优越的泛化能力，在相同参数规模的网络比较中，量子模型具有更高的表达能力和加密数据处理能力。”

这种融合为未来的智能产业提供了更为广阔的发展空间，人工智能将迈向真正意义上的“智能”。