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原文作者：BBC News
为什么说量子计算与AI的结合可能带来一场革命？
人工智能（AI）和量子计算领域正以前所未有的速度发展，而将两者结合起来——量子人工智能（Quantum AI）——被许多人视为计算领域的下一个重大飞跃。
量子计算机利用量子力学的特性，如叠加和纠缠，有望在特定任务上超越我们今天使用的任何经典计算机。
但量子AI的真正潜力是什么？它将如何改变我们的生活？
超越经典计算
经典计算机使用位（bit）来存储信息，只能是0或1。而量子计算机使用量子位（qubit），它可以同时表示0和1的组合，这被称为叠加。
这种能力使得量子计算机能够以指数级的速度处理大量数据，这对于训练复杂的人工智能模型至关重要。
“AI正在达到其经典的计算极限，”麻省理工学院（MIT）的量子信息专家约瑟夫·麦克唐纳表示。“要构建更强大、更智能的AI，我们需要量子计算提供的额外处理能力。”
在某些应用中，量子机器学习（Quantum Machine Learning, QML）算法理论上可以更快地发现数据中的模式，或者找到经典算法难以解决的优化问题的最佳解决方案。
应用领域：药物发现到金融建模
量子AI的潜在影响是巨大的，尤其是在需要处理复杂系统的领域：
- 药物发现和材料科学：模拟分子行为，以更快的速度设计新药和新材料。
- 金融建模：优化投资组合，更准确地进行风险分析，处理复杂的衍生品定价。
- 优化问题：解决物流、交通流量和供应链管理中的复杂调度难题。
例如，设计一种新药物可能需要经典计算机运行数年才能模拟出所有可能的分子结构。量子计算机可以显著缩短这个时间，理论上将其压缩到几小时甚至几分钟。
当前的挑战与未来展望
尽管前景光明，但量子AI仍处于早期阶段。构建功能强大且稳定的量子计算机本身就是一个巨大的工程挑战。
谷歌（Google）量子AI部门的研究主管艾丽西亚·陈指出：“我们目前拥有的量子设备，称为NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）设备，容易出错，并且只能处理相对较小的、有噪声的问题。”
要实现真正的量子霸权，我们需要容错量子计算机，这可能还需要数年甚至数十年的时间。
然而，研究人员正在积极开发“混合算法”，即利用经典计算机的稳定性和量子计算机的加速能力来解决当前的问题。这些算法是实现近期突破的关键。
总而言之，量子AI的结合被认为是计算领域的一个“登月计划”。它需要跨学科的深入合作，但一旦成熟，将为解决人类面临的一些最复杂的问题提供前所未有的工具。
“这不是取代经典AI，而是增强它，”麦克唐纳总结道。“我们将拥有一个更强大的工具箱，能以前所未有的精度和速度解决问题。”
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