《量子霸权》

〔美〕加来道雄 著

苏京春 译

中信出版集团

2024年6月

建立预警系统：预防疫情蔓延

从新冠肺炎病毒变种出现的那一刻算起，目前我们需要数周的时间才能发出有效警报。在此期间，病毒已经毫无预警地逃逸到人类的生态系统中了。对病毒的预警延迟几周，就完全有可能使病毒多传染给数百万人。

追踪流行病的一种方法是在世界各地的下水道系统中安装传感器。通过污水分析可以很容易地识别病毒，尤其是在拥挤的城市地区。快速抗原检测可以在大约15分钟内就发现病毒的暴发。然而，来自数百万个下水道系统的数据可能会让数字计算机不堪重负。

如果是量子计算机就完全不同了，它们非常擅长分析堆积如山的数据，并能够成功分析出最关键的数据。现在，美国的一些社区已经在下水道系统中插入预警系统传感器了。

同样，量子计算机还能在疫情暴发时进行实时监测。人类应该可以开发出能够检测悬浮在空气中的病毒气溶胶的传感器。在新冠肺炎疫情开始时，政府官员断言，与他人保持6英尺的距离足以防止病毒的传播。他们声称，传播主要是通过咳嗽和打喷嚏产生的大飞沫进行的。

现在大家已经知道这个结论是不正确的。对病毒的实际研究表明，打喷嚏后的气溶胶粒子可以将病毒携带至20英尺或更远。事实上，最新观点认为，病毒传播的主要方式之一正是通过人们简单交谈时产生的气溶胶。在室内与唱歌、吟诵和大声说话的人坐在一起超过15分钟，都可能成为导致病毒传播加速的原因。

因此，在未来，放置在室内的传感器网络或许能够检测到空气中的气溶胶，然后将结果发送给量子计算机，量子计算机可以分析这一庞大的信息库，以找到下一次疫情的早期预警信号。

在确定病毒变异时的特性方面，量子计算机也可能被证明是至关重要的。例如，大约在2021年11月，新冠病毒的变种奥密克戎出现了，在其基因组被测序之后，警钟立即响起。奥密克戎有50个突变，这使它比德尔塔病毒更具传播性。但科学家无法准确确定这些突变會造成多大的危害。

但在未来，量子计算机可能会通过分析病毒刺突蛋白的突变来直接确定病毒的致命性，而不是无奈地等上几周的时间。我们一旦知道了这种病毒和其他病毒的结构，就可以预测疾病的病程。数字计算机实在太原始，根本无法模拟出像奥密克戎这样的病毒攻击人体的过程。然而，我们一旦知道了病毒的精确分子结构，就可以使用量子计算机来模拟病毒对身体的特定影响，从而提前知道它的危险性以及该如何对抗它。

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