在未来的某个时候，人们服用的治疗从简单感冒到帕金森氏症等复杂疾病的药物可能源于使用量子计算机的一项发现。这些机器依靠量子物理原理，超越了速度最快的经典计算机，人们普遍预计它们将刺激新药的开发，并有可能是在医疗保健方面取得重大进展。法国先进计算公司Eviden的量子计算主管Cyril Allouche博士说：“经典计算在药物发现等一系列领域都面临着极限。”。“我们大家都希望量子计算能够打破这一障碍。这将意味着新药和更少的疾病。”欢迎参加下一代计算机的全球竞赛——Allouche是一个研究项目的负责人，该项目获得了欧盟的资助，旨在探索量子计算的广泛可能用途。尽管美国知名公司投资数十亿美元，试图成为第一个制造全尺寸量子计算机的公司，成为头条新闻，但欧洲企业和科学家在很大程度上在聚光灯下也表现出了同样的决心。对于所有参与这一探索的人来说，现在决定是不是投资于研究可能意味着站在健康、能源和网络安全尖端技术的第一线还是落后。普通计算机使用二进制代码做相关操作和计算。从本质上讲，今天的计算代码仅仅是大量的零和一，计算机在任何一刻都会读取零或一。但在量子计算机中，会发生一些特殊的事情：零和一的“叠加”。这在某种程度上预示着操作系统可以同时占用这两种状态。但现在还没有人。现有的量子计算机是低功耗的机器，与普通计算机相比基本上没有优势。Allouche的欧盟资助项目名为NEASQC，是量子计算下一代应用的缩写。它始于2020年9月，一直持续到2024年11月底。该项目汇集了德国、爱尔兰和荷兰等国的大学，以及瑞典的制药开发商阿斯利康、法国电力公司、拉脱维亚语言技术公司Tilde和总部在英国的汇丰银行等企业。Allouche说：“现在是工业界感兴趣的时候了。”。“在开发应用程序之前等待技术成熟是一个很糟糕的主意。我们现在需要研究用例。”Allouche说，研究人员已能测试一种尚未完全运行的技术，如量子计算，在某些情况下是否比已经在使用的技术更好。使用了模拟器。这是一台普通的计算机，被配置为模拟一台量子计算机，而没有真正的量子计算机应有的能力。Allouche说：“你试图从这个理论中推断出一些性质。”。“在这里，我们模拟了量子计算机的样子。”通过这一些模拟，研究人能确定量子计算能否取得进展，例如为新药寻找分子组合，或提高基于太阳能电池的可再次生产的能源输出。量子计算机不会在所有应用方面都优于普通计算机。因此，寻找量子计算机的卓越应用是一个主要的研究重点。Allouche说：“我们应该看看经典计算的前沿在哪里，量子计算可以在哪里提供解决方案。”。欧盟资助的第二个研究项目正在寻找在欧洲推广量子技术的另一种方式。该项目不是资助实际的研究，而是将整个非洲大陆不同的倡议结合起来。这项名为QUCATS的为期三年的计划将持续到2025年4月底。它由法国国家科学研究中心研究主任Philippe Grangier教授领导。Grangier说：“我们欧洲没有专注于量子计算研究的大公司。”。“欧洲的研究非常分散。我们大家都希望不搞砸。”QUCATS正在承担美国大型科技公司提供的一些协调职能。该项目通过多种方式做到这一点。它撰写了量子研究需要朝着什么方向发展的战略文件，例如将欧洲定位为世界“量子谷”的新路线图。它帮助研究人员申请专利。它协调跨国界的研究。它甚至通知了公众。QUCATS包括作为合作伙伴的欧洲量子工业联盟（European Quantum Industry Corsortium，简称QuIC），该联盟汇集了希望量子计算能为他们提供未来利益的私营公司。QuIC执行董事Thierry Botter博士赞同Allouche的观点，称现在关注此类问题还为时过早。“Quantum还很年轻，”Botter说。“然而，企业要了解量子计算怎么样影响他们今天的业务。先行者已经在取得进展。先行者会发现很难赶上。”例如，飞机制造商空中客车公司希望研究量子计算如何有助于设计更好的飞机以及气流和燃油效率的建模。如今，许多在线通信和数据都是使用数学谜题加密的。在不知道加密密钥的情况下，用现有计算机解决这样一些问题在实践中是不可能的。但量子计算机将能够在没有钥匙的情况下解决这一些难题。一旦可运行的量子计算机存在，在线通信就可能变得脆弱。Grangier表示，欧洲公司正在努力避免此类麻烦。例如，西班牙电信设备供应商LuxQuanta和其他参与者已经找到了磨练和部署一种“量子密码术”的方法，这种办法能够防止广泛侵犯隐私。Botter说：“欧洲在量子方面很有强大的研究环境，许多初创公司就是从中诞生的。”。“但仍有缺口。其中之一就是资金。”欧洲投资银行2022年的一项研究之后发现，尽管欧洲的量子公司数量与美国相似，但欧洲大陆缺乏私人投资意味着美国公司获得的资金是美国的10倍。Botter表示，欧盟及其成员国必须紧急采取行动，为欧洲公司在该领域提供更多资金。“未来10年可能会发生很多事情，”他说。“今天的初创公司可能会在未来成为大公司。50年前，欧洲联合起来创建了空中客车公司，现在是一家领先的航空航天公司。我梦想着一架面向量子世界的空中客车。”量子计算机操纵的不是经典计算的二进制比特，而是量子比特或量子位。量子比特由于两种量子力学现象：叠加和纠缠而具有额外的性质。量子位可以同时表示零和一的组合——叠加。量子比特也可以纠缠在一起——两个单独的量子比特可以存在于一个状态中，当作用于其中一个量子比特时，状态会发生明显的变化。这在量子位之间产生了相关性。这些量子特性可以由科学家控制，并可以大幅度加快计算机执行某些计算所需的时间。