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Q

我聽說國內有企業已經將量子計算應用于病毒檢測了，這是真的嗎？

答：
原理上，利用量子計算機進行量子化學模擬，是可能在生物化學和醫藥領域實現應用層面量子優勢的方向之一。具體而言，量子計算可被用于蛋白質-配體相互作用的模擬、藥物的研發、蛋白質結構預測和設計等方面。例如，2021年，IBM的研究者使用10量子比特對蛋白質折疊的結構預測進行了模擬演示[1]；2023年，實驗規模被西班牙的研究團隊提升至17量子比特[2]。然而，據估計，即使是模擬青霉素這一單一任務，所需要的量子比特數也要達到286個[3]，而可讀取并執行量子邏輯操縱的量子比特數目最近才剛剛突破100[4]。因此，目前在生物化學領域的實驗進展所能夠操縱的量子比特規模還遠遠不能達到量子優勢，屬于局限在小規模系統下的原理演示。

而隨著化學體系復雜性的增大，模擬所需要的量子比特數將越來越多，因此量子線路會變得更寬更長，量子噪聲將不斷累積，而當前的量子計算硬件技術還不能實現大規模的量子糾錯，因此模擬的結果將被噪聲淹沒。

由此可見，對于當前的量子計算水平，大規模的、體現量子優勢的生物化學模擬是完全不現實的。隨著量子比特體系更加穩定、操控更加精準，特別是大規模量子糾錯技術的實現，量子計算在未來有望賦能生物化學和醫藥領域，這可能是10至15年以后的目標。

A

參考文獻：

[1] Robert, Anton, et al., Resource-efficient quantum algorithm for protein folding, NPJ Quantum Information 7, 38 (2021).

[2] Pranav Chandarana, et al., Digitized-Counterdiabatic Quantum Algorithm for Protein Folding, Phys. Rev. Applied 20, 014024 (2023).

[3] https://www.ia-grp.com/views/iag-thinks-quantum/

[4] Google Quantum AI and Collaborators, Quantum error correction below the surface code threshold, Nature 638, 920 (2025).