【长期利用量子的方法】
文章图片
文章图片
文章图片
癌症研究人员将是其中之一 ， 首先测试欧洲的潜力 ， 第一台IBM量子计算机 。 今年夏天在德国揭幕 。 量子位就是其中之一 ， 最强大的商业量子电脑在欧洲 。 在德国总部位于埃宁根附近斯图加特 ， 由IBM联合运营德国的夫琅和费协会多学科应用研究总部设在慕尼黑的组织 。 夫琅和费协会正在制作研究人员可使用量子计算机希望测试想法的实用性量子计算机的应用 ， 包括生命科学 。
最有前途的应用在生物医学属于计算化学 ， 研究人员长期利用量子的方法 。 但弗劳恩霍夫社会希望能激发学生的兴趣更广泛的生命科学家团体 ， 例如癌症研究者 ， 他们的研究问题本质上不是量子的 。 “这是一个未知的领域 ， ”肿瘤学家说来自德国DKFZ的尼尔斯·哈拉玛海德堡国家癌症中心 。 和一群物理学家一起工作计算机科学家 ， 正在计划开发并测试可能的算法帮助对癌症患者进行分层 ， 并进行选择具体治疗的小亚组来自异构数据集 。
这对精确度很重要他说 ， 医学 ， 但经典的计算机没有足够的力量找到很小的在大型和复杂的数据集中进行分组 。 例如 ， 肿瘤生成 。 完成这样一项任务所需的时间也可能持续数周希望能用于临床 ， 而且也太贵了 。 此外稳定的性能的改进经典电脑变慢了 ， 在很大程度上是对基本的限制芯片小型化 。 量子计算 ， 尽管还在婴儿期 ， 可以为这个问题提供一个解决方案 。
它有望很好地提升计算能力超越当前的界限 ， 感谢量子粒子的特殊性质 ， 其中存在多个状态和同样的时间 。 而经典的电脑位赋值为0或1 ， 量子计算机使用存在的量子位在许多州同时进行这样的过程每次操作的数据以指数形式增加 。 公司发展量子计算采用了不同的技术方法 。 作为谷歌使用物理类型由超导构成的量子比特铌或铝等材料印在硅衬底上的 。 其他人比如马里兰大学公园 ， 或恩斯赫德的国际公司荷兰 。
从离子阱中产生量子位或者光子 ， 还有其他的方法 。 欧盟 ， 美国 ， 中国和许多其他国家正在投入数十亿美元投入硬件开发主要的挑战之一是公司所面临的就是所面临的 。 1935年量子猫思想实验 。 在量子世界里 ， 猫在它的盒子里既活又死但它要么是死的 ， 要么是活的实验者检查了盒子 。 同样失去了量子特性 ， 当他们暴露在环境中 。 这使得量子计算机非常容易出错 ， 尤其是他们的数字量子位的增加 。
到目前为止 ， 开发人员已经做到了没能创造出宇宙量子计算机有足够的量子位直接测试许多拟议的生物科学应用 。 虽然可以访问量子硬件是目前有限的 ， 科学家探索潜在的应用程序一直在测试它们模拟器上的量子算法 ， 经典高性能计算机编程模拟量子处理 。 许多人我们转向量子计算来看看能帮助解决原子或者分子尺度 ， 比如预测有多大蛋白质折叠 ， 解决酶化学 。
比如 ， 氮酶是如何催化的固氮 ， 鉴定转录DNA分子中的因子结合位点进行DNA从头组装 。 最有前途的应用是在计算化学 ， 还有医学化学家们现在经常应用量子理论用力学来描述有趣的分子和他们的反应 。 量子计算机可以理论上模拟分子动力学比传统计算机更精确 。 因为 ， 就像现实生活中的电子一样一个分子系统可以看到所有其他的同时有电子 ， 所有的量子位量子计算机可以看到所有其他的量子位在同一时间 。 大多数大型制药公司正在研究量子的可能性 。
推荐阅读
- 能量的统计样本
- 量子计算多体方法
- 经典案例：离婚时孩子抚养权给了对方，是否还能要回来
- 经典案例：江苏一桩因美艳少妇算命被骗色酿成的伦理悲剧
- 时间晶体到底是什么？为什么科学家对之十分着迷？
- 为什么近百年来，物理学似乎一直在停滞不前，没有重大突破了？
- 传奇经典太空套装换新颜！乐高10497银河探险家号将于今夏发布
- 量子化学中的量子计算
- 经典案例：南京一起美女销售与50岁大叔合租引发的悲剧