在世界量子日之际，谷歌展望了量子计算在未来几十年带来的三大变革。文章深入探讨了量子计算对药物研发、改进电池以及核聚变能的潜在影响。通过与勃林格殷格翰、巴斯夫和桑迪亚国家实验室等机构的合作，谷歌展示了量子计算在加速科学发现、推动清洁能源发展方面的巨大潜力。预计到2030年代中期，实用量子计算机的出现将为这些领域带来突破性进展。

💊 药物研发：量子计算有望加速药物研发，通过更准确地模拟生物分子，例如决定药物有效性的关键酶——细胞色素P450。谷歌与勃林格殷格翰的合作表明，量子计算机能够更精确地模拟药物在体内的作用，从而帮助研发更有效的药物。

🔋 改进型电池：量子计算在开发改进型电池方面具有潜力，特别是对于清洁能源交通工具和电网至关重要。谷歌与化学公司巴斯夫合作，利用量子计算机模拟锂镍氧化物(LNO)，以改善工业生产流程并生产出性能更佳的电池。LNO的环境足迹更小，有望替代目前常用的钴酸锂。

☢️ 聚变能：量子计算在能源生产领域也有重要应用，特别是核聚变能。谷歌相信量子计算机将用于设计核聚变反应堆，从而释放核聚变能。通过与桑迪亚国家实验室的合作，谷歌证明了量子算法在模拟持续聚变反应所需的机制方面更有效。相比之下，目前的计算机模型可能存在误差，且需要运行数十亿个CPU小时。

今天是世界量子日，为了纪念这一天，Google概述了量子计算在未来几十年将为您带来的三大好处。微软最近宣布了一款名为 Majorana 1 的新量子芯片。随后的一篇社论对量子计算进行了深入探讨，发现大多数公司都瞄准了 2030 年代中期推出实用的量子计算机。

药物研发

Google表示，量子计算机预计将带来的首个益处是药物研发，从而改善健康结果。借助这项技术，研究人员将能够测试不同候选药物的靶点和其他生物分子，从而帮助研发更有效的药物。

Google最近与勃林格殷格翰公司联合发表了一篇研究论文，论文表明量子计算机将能够更准确地模拟细胞色素 P450，这是一种决定药物有效性的关键酶，因为它在血液中分解药物。

改进的电池

Google希望量子计算机能够造福人类的另一个途径是开发改进型电池。这对于清洁能源交通（例如电动汽车和公交车）以及电网至关重要，因为多余的能量可以储存起来，以备无风或无阳光时使用。

为了改进电池，Google设想利用量子计算机辅助设计新材料。该公司已与化学公司巴斯夫合作，确定量子计算机将能够模拟锂镍氧化物 (LNO)，从而改善工业生产流程并生产出性能更佳的电池。目前，LNO 的生产难度较大，这阻碍了该领域的研究。LNO 的主要优势之一是，与更常用的钴酸锂相比，其环境足迹更小。

聚变能

Google表示量子计算机将受益的第三个也是最后一个领域是能源生产。如今，清洁可再生能源指的是太阳能或风能，但未来将意味着核聚变能。核聚变反应堆的技术仍在研发中，但Google相信量子计算机将用于设计反应堆，从而释放核聚变能。

Google表示，目前的计算机模型可能存在误差，需要运行数十亿个CPU小时。这家搜索巨头已与桑迪亚国家实验室合作，证明在容错量子计算机上运行的量子算法可以“更有效地模拟持续聚变反应所需的机制”。

以科学为中心的人工智能模型的引入已经加速了药物和材料的发现，因此，当它与量子计算机相结合时，这些发现的速度可能会进一步加快。世界量子日快乐！