你可能无法想象，一篇自2019年10月23日在《自然》杂志上发表以来已被引用505次(截止到2020年5月底)的论文，到底是一篇什么样的论文。即使对于发表在《自然》这样的顶级科技期刊上的论文来说，能在短时间内受到如此多的引用和关注，也是不多见的。这篇热度极高的论文的主题是量子计算，它是一份介绍谷歌量子计算机Sycamore强大计算能力的研究报告。
谷歌量子人工智能实验室的科学家在该报告中称，Sycamore仅花200秒完成的计算工作量，世界上最强大的传统计算机需要1万年才能完成。虽然IBM的科学家后来通过算法改进发现不是1万年，而是2.5天，但这个结果对量子领域的科学家而言依然意义重大，它非常直观地展现了“量子优越性”。
Sycamore或许已经迈出了人类进入量子计算时代的第一步。那么，量子计算机将会如何改变或重塑人类未来的生活呢？
对于我们来说，理解量子力学的基本规律或属性并非易事，如量子叠加态，即一个量子系统可以处在不同的叠加态，著名的思想实验“薛定谔的猫”就形象地将这种状态表述为“一只猫可以同时既是活的又是死的”。量子力学中另一个重要概念是量子纠缠，它是指两个微观粒子处于纠缠态，不论它们的距离有多远，对其中一个粒子的状态做任何改变，另一个会立刻感受到，并做相应改变。
因此，从理论上说，可以根据量子的纠缠特性实现任意距离的旅行。不过，如果人需要通过量子纠缠态的形式实现瞬移，那么这个人可能要处于既是“死”又是“活”的状态。目前死亡依然是很多文化的禁忌，医学上也不存在一个既是死的又是活着的人。但在量子的世界，每个人都有望成为“孙悟空”，不仅不惧生死，也能去任何地方旅行。
药物设计面临的最大挑战往往是新型病原体的变异速度远超药物设计速度，这导致很多正处于研发阶段的药物被迫终止研发。以这次肆虐全球的新型冠状病毒肺炎（COVID-19）为例，导致高传染、高致死的新型冠状病毒其本质上是一种冠状病毒科冠状病毒属的普通病毒，与2003年导致SARS疫情的病毒差别很小，那么为什么我们不能使用之前的药物或疫苗来对付它呢？
原因是，之前的药物药效的发挥都有特定的病毒结合位点，当这些结合位点改变时，药物将不再起作用。病毒的变异是非常快的，一个蛋白质外壳或DNA/RNA链上一个碱基的改变都会使其转变成新的毒株。以这次的新型冠状病毒为例，它在短短几个月的时间内就至少变异出北美洲、亚洲和欧洲三种类型，让人防不胜防。如果使用量子计算机，我们或能根据病毒在不同人群中的传播途径，精准预测它们的变异方向并提前设计出特效药。
天气预报看似简单，实际上是一个浩大的系统工程，里面牵涉到大量的运算。预报的每个环节都存在某些不确定性，当这些不确定性叠加在一起就会使预报结果变得没有意义。天气预报不准，从本质上讲是我们对地球天气系统的认知还十分有限，另外一个原因是算力不够。如果使用量子计算机或能大幅提高对天气系统的实时测算能力，将大幅提高预报准确率并延长预报天数。
以台风预报为例，我们现在虽能预测台风的路径，但对台风强度的预测能力相当有限，而有时台风强度可能是更有意义的天气参数。
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。