量子计算并没有被夸大。首席信息官和IT领导者可能希望更多地关注这项技术，以了解即将到来的突破。

这是很多行业观察家的看法，包括莱特州立大学量子计算主任兼计算机科学研究教授Nella Grace Ludlow。

虽然量子计算仍处于实际发展的早期阶段，但有些公司已经在使用它来解决困难的挑战。当技术公司能够充分开发这项技术时，量子计算机可以在几秒钟内解决传统计算机需要数月或数年才能解决的复杂问题。不利的一面是，量子计算机还可以使黑客快速解决数据加密所需的复杂数学算法，从而使所有数据和网络安全面临风险。

在这次采访中，Ludlow深入探讨了当今量子计算的现状，其使用的潜在好处以及与其发展相关的最大风险。

您如何描述量子计算的当前状态？

Nella Grace Ludlow：量子计算现在很有用。在计算机科学中，“大谎言”是，如果我们得到一台更大的超级计算机，我们就可以解决任何问题。我目前在向博士生教授算法课程，我的主要目标是向那些新的计算机科学家灌输如何与他们的秃头老板沟通，让他们了解有些问题如何在计算复杂性方面会爆炸，并且无法在更大的超级计算机上（使用传统的二进制计算）上实际解决。

在化学领域，目前有几十个例子，我们目前使用量子计算机来搜索新的化学结构以寻找理想的新材料、寻找新药或更好地优化机器学习算法，这些算法目前使用人工智能技巧来寻找一个好的，但不是最好的解决方案。

量子计算正在迅速发展，因此任何快照都会迅速变化。量子计算机使用量子比特，这是量子计算机能力的基准之一。例如，如果一台新的量子计算机只有10个量子比特，那么这台新机器可以处理1000倍大的问题。

在过去的七年里，商用量子计算机的新量子比特的数量大约翻了一番，一个量子比特的能力翻了一番。 《自然》杂志使用有趣的术语‘双指数’来描述这种增长。相比之下，这个术语使摩尔定律看起来像古老的Model-T汽车。

加州理工学院教授John Preskill在2018年为创造了‘NISQ’一词，意思是‘嘈杂的中尺度量子’计算。很多人认为，我们仍处于或接近量子计算机NISQ时代的尾声。

这个假设是因为量子计算机对量子比特的错误率仍然高于经典计算机比特。虽然量子比特的数量增加，但错误率的提高却没那么多。每个月都有新的性能基准测试出现，使我们能够进入‘容错量子计算’时代。这个新时代将允许处理超困难的问题，例如密码破译。

量子计算何时可供企业使用，以及这样做的驱动动机是什么？

Ludlow：现在可能有几十个困难的未解决的问题，任何组织都可以使用量子计算来改进。Airbus公司正在使用量子计算机来设计他们的新飞机。德国汽车工业正在使用量子计算机来规划、安排和规划数百辆自动驾驶汽车。多家公司正在使用它们来设计更好的电池，以满足电动汽车的需求。

如果有人认为，‘我会等待量子计算成熟’，他们已经属于后来采用者类别。

驱动动机是克服心理障碍，认为量子计算机类似于经典计算机，并将给组织带来X百分比的改进。量子计算机具有完全不同的计算机架构，使以前不可能解决的问题成为可能。

围绕量子计算的监管或政策问题是什么？

Ludlow：现实情况是，没有太多既定的监管政策。想想围绕人工智能的使用和道德使用的监管监督或政策制定的现状。围绕量子计算的法规甚至更不发达。

量子计算与数据风险和安全相关的最关键问题是什么？

Ludlow：我在IEEE量子计算机网络安全小组委员会（SC10）和FBI人工智能科学工作组任职，在那里我们讨论使用这些技术的最佳实践、关注点和道德规范。使用这些新技术的关键是试图将风险降至最低。人工智能通常是脆弱的，可以在其训练领域给出一个很好的答案。但是，在处理新的或不可预见的场景和数据时，人工智能可能会做出疯狂的、也许是灾难性的选择。

随着这个领域的快速发展，我会看到以下三件事：

对于试图投资量子计算的企业来说，最大的好处是什么？

Ludlow：不要寻找能提供5%到15%改进的问题，而是专注于以前无法解决的问题。在数学中，这些难以解决的问题通常被称为‘NP’，即‘非确定性多项式时间’问题。

量子计算的良好选择包括物流、调度、金融、市场预测、新材料设计、药品和能源运输。对于量子计算，理想的问题是优化结果涉及数百万种可能选择以获得最佳解决方案的任何问题。

企业采用量子计算的最大总体风险是什么？

Ludlow：一些潜在的风险包括：

私营部门组织对量子计算相关风险的敏感程度如何？

Ludlow：所有公司都将受到影响，如果不出意外，需要实施NIST批准的新的加密方法。

部署量子技术的企业应该采取哪些措施来保护其数据？

Ludlow：大公司提供量子云服务。微软提供Quantum Azure，亚马逊通过AWS提供Braket，当你的企业使用领先公司的量子计算机（例如D-Wave、IonQ、OQC [Oxford Quantum Circuits]和Rigetti）来部署量子计算时，你可以采用这些供应商的方法。谷歌在其量子硬件上提供量子服务。IBM 是销售量子计算机并提供在线访问量子计算机的全球领导者。

企业可以采取的一些步骤来保护数据，包括：

您对 IT 领导者在量子计算投资方面的主要建议是什么？

Ludlow：尽量保持平衡和现实。千禧问题发生时，我在军队的IT部门工作。当时对潜在威胁的一些反应是有些过头。我们不希望药物比疾病更糟糕。

有限风险也很短，因为它是一项新技术。当手机首次推出时，一些病毒防护公司正在销售升级以识别和阻止手机病毒，尽管当时病毒几乎为零。除了虚假保护之外，这些公司还能卖什么？

最重要的是，现在是拥抱量子计算的时候了。它是真实的，它就在这里，它将比大多数人感到舒服的速度更快地发展和部署。请向NIST、IEEE和其他标准组织寻求帮助，帮助确定最佳实践。寻求并聘请专家顾问来帮助保护企业的数据和计算系统。