Section 04 对经济和社会的影响
在量子计算方面,量子计算机有望成为下一代计算机已经逐渐成为业内共识。另外,在通信、导航、人工智能、大数据、太空探索、先进军事高科技武器和新医疗技术等高精端科研领域,量子信息技术都具有巨大的市场空间。量子信息技术一旦突破,将引发一场技术革命,对经济和社会产生连锁反应。
1.量子信息技术对现有密码技术形成挑战
未来,如果量子计算得到应用,现有的密码破解将变得易如反掌,从而对个人隐私、金融系统、电子商务、国防、互联网信息安全的基础造成严重威胁。这会加速现有加密体系的崩溃,并催生新的加密方法,如量子加密技术。谁先在这方面取得成功,谁就有可能瞬间掌握其他国家或者公民的大量秘密或者私密信息。如果被不法分子利用,后果不堪设想。2020年4月,美国智库兰德公司发布报告《量子计算时代的安全通信》,认为能够破解现有加密系统的量子计算可能会在2033年左右出现。
2.引发技术革命,促进人类文明进步
量子信息技术有可能引发一场技术革命。基因分析、药物研制、气候控制、宇宙探索……这些以前人类需要耗费很长时间才能完成的事情,有了量子信息技术,一切皆有可能。由于其强大的计算能力,可以解决在电子计算机上无法解决的复杂性问题,为人类提供一种性能强大的新模式的运算工具,大大增强人类分析和解决问题的能力,将全方位地大幅推进各领域研究。人类一旦掌握了这种强大的运算工具,生产效率将大幅提高,从而促进人类文明的进步。
3.有助于推动大数据的应用
数据、视频、照片、文档……信息时代人类信息约以每年50%的速度增长,数据海洋呈爆发式增长。但是,对这些数据进行及时处理和应用需要强大的计算能力。量子计算使处理大规模的复杂数据成为可能。例如,量子计算可以更好地分析处理客户数据,使企业了解客户需求,及时调整生产计划;可以更迅速地对大量侦查数据资料进行筛查,帮助警察快速破案,打击犯罪分子;可以快速对交通、天气等信息进行分析,使市民得到及时、准确的交通、天气信息,更好地安排自己的出行;可以迅速解码DNA,帮助医生分析、查找疾病原因,制订治疗方案,减少不治之症;可以对卫星、雷达等收集的大量数据迅速分析和处理,协助国防人员更好地对国土安全进行监测,保卫国家主权。
4.帮助人类走向宇宙空间
最新的实验表明,量子超距作用传递速度至少是光速的一万倍,如此快速的传递速度如果能在宇宙中应用,将使宇宙中的通信变得更容易;而量子计算机可处理太空望远镜获得的更多数据,并发现更多系外行星,帮助人们迅速确认哪些行星最有可能适合生命生存。未来,“宇宙村”的建立将成为可能。
5.有助于芯片产业跨越式发展
中国目前的芯片产业尚无法与欧美等发达国家相提并论。而量子计算所需的量子芯片对于各国都处于研究阶段,尚未实现大规模应用。如果能够抓住此次机会,中国的芯片产业有可能实现弯道超车。
[1] 量子霸权,代表量子计算装置在特定测试案例上表现出超越所有经典计算机的计算能力,实现量子霸权是量子计算发展的重要里程碑。