量子計算是目前的科技前沿，應對氣候變化是全人類面臨的挑戰(zhàn)。美國能源部專家認為，量子計算與經(jīng)典計算應該共同應對當今氣候變化挑戰(zhàn)。

美國能源部商業(yè)主管Rima Kasia Oueid是在近日IEEE Quantum召開的量子計算與氣候變化峰會(IEEE Quantum Computing Climate Change Summit)上做出以上表述的，該峰會主要探討當今的量子計算如何應用于應對氣候變化。

“人們談論量子傳感器，以及如何利用它來幫助檢索更好、更精確的圖像，”O(jiān)ueid在圓桌討論中說道，“這樣我們就能發(fā)現(xiàn)甲烷泄漏和其他溫室氣體的排放?！彼J為這是一個非常有價值和有用的工具，可以幫助人們對抗氣候變化，使排放主體承擔起責任。

“同時，我認為經(jīng)典計算也可以是有益的，但我們可能需要用另一種方式來解決（氣候變化）這個問題。”O(jiān)ueid說，“例如，調查地球上正在發(fā)生什么，以此通過恰當?shù)男袨閬頊p少（溫室氣體）排放?！盜EEE是電氣與電子工程師協(xié)會(Institute of Electrical and Electronics Engineers)的簡稱，其總部位于美國紐約，是一個國際性的電子技術與信息科學工程師的協(xié)會，也是全球最大的非營利性專業(yè)技術學會。IEEE Quantum是IEEE推出的一個未來方向的計劃，是致力于解決量子計算、工程、算法、技術相關問題的全球社區(qū)。

此次論壇主講嘉賓有美國量子計算初創(chuàng)公司SEEQC總裁John Levy，量子計算軟件開發(fā)商Riverlane創(chuàng)始人Steve Brierley，日本住友公司(Sumitomo Corporation)量子轉型負責人Masayoshi Terabe等，圓桌討論嘉賓有美國能源部商業(yè)主管(Commercialization Executive)Rima Kasia Oueid，倫敦帝國理工學院Mansour Sharabiani博士等。

圖片來自IEEE Quantum

Riverlane公司創(chuàng)始人Brierley認為量子力學原理能夠使人們對自然形成深刻而完整的認識。量子計算利用這些原理進行復雜計算，從而能夠模擬化學過程，如電池材料科學和碳捕獲。

“量子計算具有潛力解決世界上最大的氣候挑戰(zhàn)?！盨EEQC公司總裁Levy認為這可以體現(xiàn)在碳捕獲、電網(wǎng)優(yōu)化、電池技術這三方面。例如，量子可以潛在模擬目標分子的量子力學過程，識別催化劑；可以潛在進行微秒級的電網(wǎng)優(yōu)化，以解決風能與太陽能供電面臨的挑戰(zhàn)；能夠潛在模擬氧化物材料的激發(fā)態(tài)，以加快電池研發(fā)速度、提高效益等。

Levy表示，SEEQC公司為氣候變化所做出的努力體現(xiàn)在節(jié)能工作上。通過對比在相同條件下經(jīng)典電路與量子電路的能耗，結果顯示谷歌公司QPU（即量子處理單元）的能耗遠低于經(jīng)典電路能耗。而SEEQC公司也在做相同的事，正不斷建立和優(yōu)化節(jié)能的可拓展量子系統(tǒng)。

來自日本住友的Terabe則描述了量子計算可解決氣候變化挑戰(zhàn)的多個未來場景：通過實時控制飛行汽車，帶來交通系統(tǒng)的范式轉變；開發(fā)量子人工智能，降低當前人工智能的能耗，實現(xiàn)可再生能源時代的供需平衡；打造低能耗、環(huán)境良好的量子智能城市。

量子計算優(yōu)化交通問題