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量子计算25年内将经历三大阶段

2018-05-31 09:09:31   第一财经

量子计算机,是根据量子物理学来构建的计算机,能够完成当前的经典计算机无法解决的信息处理和存储任务。尽管量子计算机并不能取代经典计算机,但它在特定的存储和运算任务中的卓越性能,使得其在银行、金融、安全系统,甚至新药的研究、新材料的研究等方面有着重大潜能。

虽然如此,应用的时间表却一拖再拖。

量子模拟优化分子设计

波士顿咨询(BCG)近期发布了一份量子计算行业调研报告,暗示制药行业很可能成为量子计算的商用突破口。这一方面是因为量子模拟在制药公司的药品研发过程中能起到有效的加速作用;另一方面是因为制药公司有研发投入和获取回报的能力。

部分制药行业的高管预估,量子模拟可将药物发现率提高5%到10%,并节省15%到20%的研发时间。与此同时,他们还认为更优的分子设计将推动药物审批效率。BCG预测2030年,在制药行业,量子计算市场规模将达200亿美元,化学、材料科学等科技密集型产业的规模将达70亿美元。

BCG引用一家大型制药公司的研发部门负责人的话称:“在原子水平上,目前的高性能计算无法处理大多数的模拟,量子计算可以成倍地提高药物发现概率。在美国,如果复杂的量子模拟是可行的,有10%的公司愿意为其承担费用,这对应着150亿到300亿美元的量子计算市场机会。事实上,目前全球高性能计算的市场规模是100亿美元。”

信息技术公司埃森哲去年与量子计算软件公司1Qbit合作为制药公司Biogen提供该领域首个由量子计算驱动的分子比较应用,这将极大地提升分子设计的效率,从而加速复杂疾病的新药发现进程,比如阿尔茨海默和帕金森等神经系统疾病。

Biogen计算化学主管Govinda Bhisetti表示:“我们希望解放先进技术,打破传统制药研发的壁垒,让新药惠及于民。与埃森哲实验室和1Qbit的合作能够加速新药研发的试点和部署。”

埃森哲全球技术研发董事总经理马克·卡雷尔·比利亚德对第一财经记者表示:“埃森哲正在帮助多个行业为迎接主流的量子计算技术做好准备,包括如何优化、取样以及机器学习的算法。我们与1Qbit以及Biogen的合作已经证明了用量子比较分子的方法是更快更准确的,这将提升制药行业新药发现和设计全过程的效率,并最终产生巨大的经济效益。”

未来25年将诞生三代量子计算机

量子计算主要针对数据密集型应用,比如搜索、加密、机器学习等,以及制药、化学、能源等领域的建模。未来,由量子计算机和经典计算机组成的混合系统将轻松解决当下看来相当棘手的问题。

目前大规模的搜索和机器学习问题是通过大量的、并行的、专用的GPU来解决的。BCG参考GPU霸主英伟达的业绩预测,到2030年,此类取代基于GPU的算法应用规模将超过200亿美元。而这种基于量子计算平台的搜索优化应用,也是驱动谷歌、IBM投入研发的主要原因。

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