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下一个计算的巨循环是量子计算。量子计算正在改变从人工智慧、制药、汽车到航空航天、金融、电信和研究等行业，但所需的基础设施，如大型冷却系统、专门设施和昂贵的硬体，使其在运作上受到限制，大多数人无法接触。量子计算对这些专属设置的依赖限制了其好处仅限于少数机构，限制了其在规模上解决当今现实世界问题的潜力。
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然而，一种替代方法正在出现，极大地扩展了量子计算的好处：去中心化量子计算。通过在去中心化的网络中分配计算任务，量子计算可以让更广泛的行业获得，而不需要传统模型所需的高昂设置成本。
量子计算的可接触性挑战
量子计算在解决复杂问题方面已经取得进展，并在加速药物发现和重新利用现有药物、增强加密安全性、加速人工智慧中的机器学习等关键领域提供了优势。然而，尽管其能力不可否认，对于希望应用这种先进技术的大多数人来说，接触它仍然是一个主要障碍。
这一挑战的根源在于量子硬体本身。量子计算机依赖于量子位（qubits），这是传统计算机位的量子等价物。然而，量子位高度不稳定，容易受到环境因素的影响，如温度波动、电磁干扰和振动。保持这些量子状态稳定通常需要将温度降低到接近绝对零度的冷却系统，这远远低于典型数据中心所能提供的温度。这意味著只有少数拥有资源来建立和维护这些专门环境的机构才能在大规模上利用量子计算。
结果是一个悖论：量子计算被视为一种变革性技术，但其实现却达到了极限，仅对少数几个参与者可接触。这一瓶颈限制了量子计算的影响，阻碍了需要先进计算能力来解决当今一些最复杂挑战的行业，从气候建模到突破性的医学研究。然而，随著对量子解决方案的需求增长，市场预计将从2024年的13亿美元扩大到2029年的53亿美元，显然行业迫切需要更可接触的途径来利用这项技术。
去中心化作为量子替代方案
去中心化的量子计算模型避开了许多这些挑战。它不是依赖于集中化的硬体密集型设置，而是将计算任务分配到全球的节点网络中。这种方法利用现有资源——标准的GPU、笔记本电脑和伺服器——而不需要传统量子硬体所需的极端冷却或复杂设施。相反，这个去中心化的网络形成了一个集体计算资源，能够使用量子技术在规模上解决现实世界的问题。
这种去中心化的量子即服务方法模拟了量子系统的行为，没有严格的硬体需求。通过去中心化计算负载，这些网络达到了与传统量子系统相当的效率和速度——而不受相同的物流和财务限制。
为什么去中心化量子网络重要
去中心化量子计算提供了几个好处，最明显的是可接触性、可扩展性和能源效率。
1. 扩大对先进计算的访问。去中心化网络为那些可能无法获得量子级计算能力的企业、学术界、研究人员和开发者打开了大门。这是一个关键的转变，因为小型公司和独立开发者通常因为成本而被排除在量子计算之外。去中心化使得访问变得民主化，让曾经被排除在量子计算之外的行业能够在没有高成本基础设施的情况下获益。
2. 在不同用例中的可扩展性。去中心化量子网络可以响应各种计算需求。这种灵活性使公司能够有效地扩展其运营，处理传统计算方法无法处理的复杂任务。例如，汽车行业面临对自动驾驶、材料测试和气动设计等领域的先进模拟的日益增长的需求——这些应用需要巨大的计算能力。预计量子计算将能够满足这些需求，汽车行业预计到2025年会有显著影响，并且到2030年可能带来20亿到30亿美元的经济贡献。去中心化网络使得满足这些行业需求成为可能，而不需要传统量子基础设施的高昂成本。
3. 能源效率和成本效益的计算。量子计算的能源消耗难以忽视。为了保持冷却和稳定，量子计算需要大量的能源，这可能既昂贵又对环境造成负担。相比之下，去中心化量子计算利用现有硬体，避免传统量子设置的高能耗。这不仅降低了成本，还提供了一种节能的解决方案，符合更广泛的环境目标。随著行业越来越多地采用去中心化方法以可持续地扩展其计算能力，这些网络可能在2040年前产生高达8500亿美元的经济价值，通过在各个行业提供高效、可接触的解决方案。
挑战和考量
尽管去中心化量子网络的潜在好处显著，但它们并非没有障碍。其中一个主要的担忧是安全性。去中心化网络本质上在众多节点之间分配计算任务，造成数据安全和完整性的挑战。加密技术的进步和安全协议对于减轻这些风险至关重要，尤其是对于处理敏感信息的行业。
去中心化量子计算代表了我们处理先进问题解决的变革性转变。通过利用可接触的基础设施并在全球网络中分配任务，强大的计算能力得以使许多之前被排除的人能够接触到。高级计算不再仅仅是精英机构的专属工具，而是成为全球企业、学术界、研究人员和行业的可接触资源。
随著我们进一步进入数字时代，对大数据和复杂模拟的需求不断增长，去中心化量子计算为传统量子设置提供了一种务实的、节能的替代方案。我们正处于一个新的巨循环的边缘，量子计算将不再是稀有资源，而是一种广泛可获得的资源——为更广泛的创新和计算突破的民主化铺平道路。
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作者：Daniela Herrmann
Daniela Herrmann是Dynex的联合创始人，这是一家领先的量子即服务技术公司，能够大规模解决现实世界中的问题。她还是Dynex Moonshots的任务领导者，该组织作为Dynex生态系统的伦理管理者，投资于公司、研究项目和资助计划，旨在加速开创性的解决方案，以改善世界及其以外的地方。Daniela还是Topan生态系统（2011）的总裁和创始人，该生态系统包括Topan和Mapufin，这是一个专注于开发三重E技术的创新驱动公司集团，涵盖商业、金融和投资管理。她获得了圣加伦大学的经济学学士学位和苏黎世大学的MBA。她曾在欧洲领先的社会负责任投资（SRI）资产管理公司担任高管职位。Daniela在2014年获得创业女性年度奖的决赛入围者，并于2020年获提名为“科技女性奖”。
