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材料的量子飞跃

入选理由：研究者们最近开始使用量子计算机对简单分子进行建模，而这仅仅是开始

技术突破：IBM 采用 7 量子比特的量子计算机对小分子的电子结构成功地进行彷真计算

重大意义：借助该技术，科学家能了解分子的各个方面信息并以此开发出更有效的药物以及更高效生成或传输能源的新材料

主要研究者：IBM、Google、哈佛大学 Alán Aspuru-Guzik 教授、中国科技大学、中国科学院、浙江大学、阿里巴巴等

成熟期：5 到 10 年

 

新型量子计算机功能强大，不过它的发展道路上依然笼罩着一层迷雾：量子计算机有着当今计算机无法比拟的计算力，但是我们至今尚未弄清楚这种能力能被用来做什么。

一个前景无限的应用方向正在向量子计算机招手：精确分子设计。多少年来，化学家都梦想着能设计出新型蛋白质，用于研制更有疗效的药物，或是设计出新型高效电池中的电解质、直接将太阳能转化为液态燃料的神奇化合物以及更高效的太阳能电池。

然而，这些技术中的材料分子都难以在计算机上建模和彷真，遑论设计和合成了。即使彷真一个简单分子的电子形态这样的任务，都会复杂到让现有的计算机败下阵来。不过，这对于量子计算机而言就是小菜一碟了。