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量子计算和能源优化：
超越摩尔定律的未来
作者：Aharon Etengoff，贸泽电子专稿
在当今竞相追求净零排放与摩尔定律
节奏放缓并存的世界，量子计算的出
现成为这个世界的一盏明灯。虽然太
阳能和风能等可再生能源正取得巨大
进展，但我们的大部分能源仍然依赖
于化石燃料。政治动态、经济波动的挑
战，以及经典冯·诺伊曼计算的局限性，
常常桎梏住前进的道路。尽管如此，量
子系统的出现，有望带来一场变革性
的转变。这些系统不仅有可能使日渐
式微的摩尔定律得以再续，而且有可
能彻底改变我们利用和优化能源的方
式。从开发高效太阳能电池和蓄电池，
到优化家庭和企业的能源消耗，量子计
算将成为我们迈向可持续未来的关键。
量子比特具有可同时表示多个状态
的无与伦比的能力，因而量子系统
可提供传统计算机无法实现的并行
度。因此，模拟先进半导体工艺的分
子动力学或优化数百万端点的能耗
等任务可以在短短几毫秒内完成。随
着我们深入研究，我们将认识到量
子计算不仅仅是计算能力的升级，
更是一种范式转变，可以重新定义
我们的能源优化和可持续性方法。
接下来，就让我们来探讨量子系统如
何帮助我们建立更环保、更可持续的
未来，为日渐式微的摩尔定律增添动
力，开创近乎瞬时计算的新时代。
量子计算让摩尔定律
进入新的时代
几十年来，科技界乘着摩尔定律的东
风，见证了微芯片中晶体管数量的持
续翻倍，以及随后计算能力大约每两
年即出现的爆炸式增长。然而，当我
们接近纳米尺度的边界，并向埃级尺
度过渡时，摩尔定律曾经稳定的节奏
却出现了动摇的迹象。量子计算的
出现，注定要重新定义这些界限。
在摩尔定律进入暮年的时代，量子系
统的出现改变了游戏规则。它们避开
了传统冯·诺依曼架构的限制，有望在
瞬间解决复杂的问题 即使是今天
的超级计算机也可能需要几十年才
能解决的任务。量子系统的核心是量
子比特 (qubit)。不像传统计算机的二
进制表示0或1，量子比特可以通过叠
加态同时体现这两个值。这种独特的
特性加上纠缠现象，开启了无与伦比
的并行性，为无数应用打开了大门。
