6.量子自动驾驶

多年前科研工作者就在試验环境中实现了自动驾驶，但是直到现在，完全自动驾驶汽车也未普及，主要原因之一是人们对其安全性的顾虑。

驾驶的安全性本质上是技术的安全性。如果我们对每个街道转角、每寸道路状况、每时每刻周遭的人流和车流都能精确测量和计算，我们就能做到技术上的安全。一个安全和舒适的驾驶场景包含的要素有天气、路面环境、人流和物流等，而对这些要素同时进行测量和运算是需要消耗大量算力资源的。如果在汽车上配备一台量子计算机，这些问题便可能迎刃而解。未来，使用量子自动驾驶技术在小区停车时，你可以精确控制汽车之间的间隔，比如，停在间距3.14 厘米处，这貌似是“强迫症”的福音。当然，量子自动驾驶最大的好处是有可能达到“零交通事故”。考虑到全球每年数以百万计的人死于交通事故，量子自动驾驶或许是迫使人们加速研发量子计算机的强劲驱动力。

7.量子辅助设计

当下，即使对于一个训练有素的设计师而言，要完成一个设计作品，依然需要进行一系列的设计流程，如手绘底稿、渲染和无止尽的反复修改。未来的量子计算辅助设计将重新定义设计师，重新定义设计这个行业。

量子计算辅助设计需要通过某种电极连接人脑和量子计算机，将人脑所想画面呈现于屏幕上，然后通过一些简单的选择，即可完成具备专业水准的设计，即“所想即所见，所见即所得”。不管你是否掌握设计作图软件，每个人都有可能成为顶级设计师。

8.量子机器人

机器人在未来的半个世纪或100年可能会彻底重塑人类社会，这是被很多人工智能专家和未来学家所推崇的观点。机器人可以帮助人们完成很多人类不愿从事或根本无法完成的工作，如清理核废料，作为先遣队在火星上搭建人类居所，潜入深海采集岩石标本，等等。目前人们已经使用的机器人，从本质上来讲是机器，离“人”的概念还有很大差距。如，目前虽然有一些机器人管家、机器人保姆或机器人伴侣在服务人类，但它们从本质上来讲只是完成了一个人（既是生物人也是社会人）所能完成的部分工作。如果说未来的人工智能能够在某些方面使机器变得像人类，那么量子计算机则能使这个机器人变得“活灵活现”和“古灵精怪”，甚至会变成一个有趣的人、一个脱离低级趣味的人、一个纯粹的人。至此，人与机器人的界线将变得模糊。

9. 量子财务管理

人生总少不了坎坷，几乎每个人都遇到过财务问题，有人甚至会遭遇个人或家庭的财务危机，有时可能并不是挣得少或花得多，而是运气不好或没能抵制住商家的诱惑而过度消费。回想过去的一年，你到底花了多少钱买了多少几乎从来没有用过的东西？

量入为出是一种优良的财务管理策略，它一方面提示我们要尽量增加收入、合理投资，另一方面提示我们尽可能减少开支、避免浪费。那么，该如何快速增加收入呢？你可能会想到买彩票、买股票和基金，也許你还会想：要是有了量子计算机，就可以准确地预测股票走势，算出彩票中奖号码，押对有潜力的基金，迅速实现财务自由;通过手机内嵌的量子财务软件可以回绝商家的推荐，避免过度消费。但这只是一厢情愿的假想，因为这是使用量子世界的算力资源攫取当今物理世界的财富，这种“以高技术打低技术”的做法可能只存在于科幻世界里，在未来的量子世界里必然会进化出“量子基金”“量子彩票”“量子股票”和“量子推荐”，最终变成一个协同演变的绝佳案例，本质上类似“军备竞赛”，个人依然不可能从其所处时代的技术环境中轻易获得大量财富。

果尺度从个人扩大到整个人类社会，量子计算机是否能够帮助人类避免金融危机呢？人类社会的经济系统是个极为复杂的网络，金融体系是牵一发而动全身，系统的各个因素相互关联、制约和影响，扰动其中一个因素，就可能会产生无法预计的后果。例如2008年发生的金融危机，仅仅由于一家金融公司的破产，就产生了连锁反应，引发了一场席卷全球的金融风暴。因此，处理任何复杂系统，如人类的经济系统，需要关注巨量信息。

预测一个复杂系统的走向，需要同时运算海量的各类变量和参数。例如，一家不起眼的小公司的人事调整，可能影响整个金融系统的稳定性，这样的小变化在传统经济学模型中可能是被省略的变量，但它会被保留在量子计算机模型中，进而测算出金融风暴发生的概率，做到未雨绸缪。虽然量子计算机不知道一家金融公司的人事调整对整个经济系统有多少影响，但这些信息始终被保留在量子计算机的模型中而不被浪费掉。既然预测金融风暴时不会浪费信息，那么即使我们掌握的初始信息较少，它也可能比较准确地测算出危机出现的概率，这点与传统经济学模型有很大的不同，传统经济学模型初始信息不多，又会浪费很多信息，最终导致预测的结果与实际偏差极大。

10.重构演化历程

一个简化版的人类终极三连问是“我是谁，我从哪里来，我要到哪里去”。人之所以能够成为地球上最特别的一个物种，与我们不断地追根究底有很大关系。从某种意义上讲，对所有自然和非自然现象的好奇与探索塑造了我们人类自身。追根究底不是历史学家、考古学家、人类学家、演化生物学家的责任，它是我们每个人的天性。考古学家帮助我们认祖归宗，获得文化上的认同感;人类学家通过对远古原始人遗迹的探寻不断推进智人的起源时间;演化生物学家甚至能根据一片贝壳包含的科学信息，解构地球亿万年前的情景。比如，南京大学的古生物学家沈树忠及其团队收集了大量的地层剖面和化石记录，从中遴选出3112个地层剖面的26万个数据点，重建了古生代（距今约5.4亿—2.4亿年前）海洋生物多样性曲线，并利用“天河二号”超级计算机的“强大”算力，获得了全新的寒武纪—三叠纪海洋生物的多样性变化曲线，其统计时间分辨率约为2.6万年。你没有看错，时间分辨率是2.6万年，不是2.6年，更不是2.6天。可见，我们对远古时期地球生物多样性的认识是相当粗糙的，主要原因之一是算力不够。如果使用量子计算机，我们或能建立时间分辨率为年，甚至天级别的地球历史。

重现地球生物物种数量的精细变化是古生物学家孜孜以求的目标，但这个目标就目前来看如此“宏伟”以至于短期都不大可能实现，更遑论结合气候变量（如温度、太阳辐射和降水）重现生物演化的浩瀚历程了。人类对显生宙（从距今5.44亿年前的寒武纪开始）大气二氧化碳和氧气浓度变化的认识还是相当粗糙的，大多数科学家使用的还是1000万年分辨率的数据，即假定某个1000万年的大气气体成分不变，这显然是不合理的。使用量子计算机的强大算力（远远超过“天河二号”），未来的科学家或能精细刻画“年”“月”“天”，甚至“小时”级别的远古气候参数，结合生物学数据，届时我们才能重构或还原一个真实的地球生命演化历程。诚如丘吉尔所言，“你能看到多远的过去，就能看到多远的未来”，了解过去的生命演化历程或能提供人类未来命运的洞见，其意义非凡！

量子计算机到底能给我们带来什么？它到底如何塑造我们的生活？我们可以基于当下的认知进行大胆预测，但从量子计算发展的历史得到的经验是：我们永远都不确定量子科学上的发现会将人类带向何方。