美国能源部专家：量子计算能与经典计算共同应对气候变化

量子计算是目前的科技前沿，应对气候变化是全人类面临的挑战。美国能源部专家认为，量子计算与经典计算应该共同应对当今气候变化挑战。

美国能源部商业主管Rima Kasia Oueid是在近日IEEE Quantum召开的量子计算与气候变化峰会(IEEE Quantum Computing Climate Change Summit)上做出以上表述的，该峰会主要探讨当今的量子计算如何应用于应对气候变化。

“人们谈论量子传感器，以及如何利用它来帮助检索更好、更精确的图像，”Oueid在圆桌讨论中说道，“这样我们就能发现甲烷泄漏和其他温室气体的排放。”她认为这是一个非常有价值和有用的工具，可以帮助人们对抗气候变化，使排放主体承担起责任。

“同时，我认为经典计算也可以是有益的，但我们可能需要用另一种方式来解决（气候变化）这个问题。”Oueid说，“例如，调查地球上正在发生什么，以此通过恰当的行为来减少（温室气体）排放。”IEEE是电气与电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers)的简称，其总部位于美国纽约，是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会，也是全球最大的非营利性专业技术学会。IEEE Quantum是IEEE推出的一个未来方向的计划，是致力于解决量子计算、工程、算法、技术相关问题的全球社区。

此次论坛主讲嘉宾有美国量子计算初创公司SEEQC总裁John Levy，量子计算软件开发商Riverlane创始人Steve Brierley，日本住友公司(Sumitomo Corporation)量子转型负责人Masayoshi Terabe等，圆桌讨论嘉宾有美国能源部商业主管(Commercialization Executive)Rima Kasia Oueid，伦敦帝国理工学院Mansour Sharabiani博士等。

图片来自IEEE Quantum

Riverlane公司创始人Brierley认为量子力学原理能够使人们对自然形成深刻而完整的认识。量子计算利用这些原理进行复杂计算，从而能够模拟化学过程，如电池材料科学和碳捕获。

“量子计算具有潜力解决世界上最大的气候挑战。”SEEQC公司总裁Levy认为这可以体现在碳捕获、电网优化、电池技术这三方面。例如，量子可以潜在模拟目标分子的量子力学过程，识别催化剂；可以潜在进行微秒级的电网优化，以解决风能与太阳能供电面临的挑战；能够潜在模拟氧化物材料的激发态，以加快电池研发速度、提高效益等。

Levy表示，SEEQC公司为气候变化所做出的努力体现在节能工作上。通过对比在相同条件下经典电路与量子电路的能耗，结果显示谷歌公司QPU（即量子处理单元）的能耗远低于经典电路能耗。而SEEQC公司也在做相同的事，正不断建立和优化节能的可拓展量子系统。

来自日本住友的Terabe则描述了量子计算可解决气候变化挑战的多个未来场景：通过实时控制飞行汽车，带来交通系统的范式转变；开发量子人工智能，降低当前人工智能的能耗，实现可再生能源时代的供需平衡；打造低能耗、环境良好的量子智能城市。

量子计算优化交通问题