有人估计，一旦 2030年代中期的量子计算机可供主流公众使用，这将使我们能够执行被认为不可能的活动。今天，这里有九个可能极大影响我们生活的量子计算机用例。

第一，更快和更有效的人工智能量子计算机改变了人工智能领域，因为它们能够以无与伦比的速度处理大量数据并模拟巨大规模的神经网络。对于某些类型的问题，尤其是涉及优化的问题，量子计算机可以同时计算出这些问题的所有解决方案。量子计算机获得的每个解决方案都可以有一个与之相关的分数，而不是像经典计算机那样按顺序计算解决方案。借助所有这些信息，量子计算机可以在所有可能的解决方案中进行选择，并比经典计算机更快地找到最佳答案。

这可以彻底改变机器学习并帮助我们解决以前认为不可能的复杂问题。此外，量子计算和人工智能将不断相互加强，并加速这两个领域的发展。深度学习的进步可能会增加我们对量子力学的理解，同时完全实现的量子计算机可能会超越传统计算机和数据模式识别和数据分类。这可能会导致虚拟助手能够检测你的声音模式中的动作并相应地调整量身定制的建议，它可能会导致不可玩的视频游戏角色表现得更加逼真，并且适用于与你进行细微的对话。根据麦肯锡的观点，我们可能会在2030年代初开始看到这个用例的好处。

第二，更节能的电动汽车电池。电动汽车电池包含通过充电和放电产生电能的电池单元，量子计算机可以在细胞模拟和电池老化方面提供改进。这些改进可能会导致更快的充电时间和更长的电动汽车里程，这可以在两次充电之间行驶相当多的里程。

第三，新药的开发。当科学家需要开发新的药物和化学品时，他们通常需要检查分子的确切结构以确定其特性并了解它如何与其他分子相互作用。不幸的是，即使是相对较小的分子也极难使用经典计算机准确建模。因为每个原子都以复杂的方式与其他原子相互作用。目前，今天的计算机几乎不可能模拟原子相对较少的基本分子。量子计算机非常适合解决这个问题，因为分子内原子的相互作用本身就是一个量子系统。事实上，专家们相信，量子计算机将能够模拟我们体内最复杂的分子。

在这个方向上的每一点进展，我们都会推动新药和其他产品的更快开发，并有可能带来变革性的新职业。使用量子计算。制药公司可以对更大、更复杂的分子进行建模，并更好地绘制药物与该目标患者之间的相互作用图，并减少开发过程的时间和成本。这可能会导致更好的诊断方法、药物和疫苗更快、更有效地推向市场。它们可以发现治疗癌症、阿尔茨海默氏症和心脏病等严重疾病的新药。根据麦肯锡的说法，到2030年代中期，我们开始看到这个用例的好处。

第四，流量优化。用经典计算解决这些问题是一个繁琐的过程。旅行商问题就是这类问题的一个例子。它旨在确定多个城市之间的最短路线，每个城市返回起点。这个优化问题对于经典计算机来说非常难以处理。然而，对于一台完全实现的量子计算机来说，这是小菜一碟。此外，量子计算机可以通过使用来自联网车辆、包裹容器、船只和铁路仓库的销售点系统和气象卫星的实时数据来实时解决路由挑战。

第五，新材料的创造。IBM正在使用量子计算来更好地理解自然的物理过程，例如物质在原子和亚原子水平上的行为和相互作用。这可能会导致新材料的出现。它还可以帮助工程师在未来几十年设计更好的塑料和计算机芯片，量子技术可以帮助开发更轻、更坚固的材料，用于制造汽车、飞机和航天器。

第六，财务建模。据麦肯锡称，到 2030年代中期，金融业有可能从量子计算中获得巨大价值。高盛最近宣布，他们最早可以在 2030年代中期引入量子算法为其金融工具定价。量子计算和金融建模是天作之合。由于结构上的相似性，整个金融市场可以被建模为一个量子过程。事实上，大量专门针对量子计算的研究有可能大大超越和改进蒙特卡罗模型，该模型衡量各种结果和相应风险的概率。量子计算机有可能通过在很短的时间内以更高的精度测试更多的结果，从而以不同的方式对数据进行采样。量子计算还可以加速与投资组合优化、客户定位、预测建模、信用评分和跌倒检测相关的活动。

第七，网络安全。由于量子计算机可以同时执行多项计算，它们有可能在未来10到 20年内破解任何经典加密系统。例如，一台经典计算机需要300万亿年才能破解 RSA 2048 加密标准的617位数字。根据我们目前的轨迹，2030年代全面运行的量子计算机可能会在 10 秒内实现这一目标。这在解密方面将非常有效，以至于它们可能对所有发达国家构成国家安全风险，甚至需要新的量子加密技术来保护我们最基本的在线服务。科学家和有远见的政策制定者已经在研究量子密码学，以便公司、政府和公民能够保护。

第八，天气信息。天气预报量子计算是同时而非顺序计算的方法，可能会成功地分析出极其复杂的系统变数就是天气。

第九，制造工艺。量子计算机可以通过解决供应链优化问题来帮助公司简化运营和制造流程，例如在不中断我们多面供应链的情况下确定制造组件的可用性和定价。你还可以获取大型制造数据集，并确定复杂制造过程的哪些部分导致了微芯片等产品的操作失败，其中该生产过程可能有1000多个步骤。到2030年，第一台拥有100万肘的量子计算机可能会产生重大影响我们将合并。

总之，量子计算的未来的应用前景是非常值得期待的。