研究适用于当今设备的量子算法
量子计算何时能实现商业化是当前的热点问题，而目前面临的一大挑战是如何充分利用现有技术——即如何应对量子设备错误率高的现状。
尽管业界已能制造出拥有数百个物理量子比特的设备，但在最新量子计算机中，实际可用的无错误逻辑量子比特数量仍然非常有限。
随着技术进步，研究人员正致力于挖掘当前有噪声量子计算机的最大潜力，并探索拥有大量逻辑量子比特的量子设备可能解决的问题类型。
药物发现模拟
Lucy Robson是Universal Quantum公司的量子算法科学家，参与研究量子计算在药物发现领域的应用。
在与《Computer Weekly》的访谈中，Robson表示："我们的研究重点不仅在于开发能解决实际问题的量子算法，还在于探索如何构建高性能量子纠错系统，特别是如何通过巧妙设计纠错协议，充分发挥Universal Quantum可扩展离子阱量子计算硬件的优势。"
谈及药物发现中量子模拟面临的挑战，Robson指出需要大规模容错量子计算机："这种设备的规模比我们目前拥有的硬件要大好几个数量级。
"我们需要数十万甚至数百万个量子比特来支持执行大型算法所需的量子纠错开销。目前业界正积极推动研究，试图确定距离实现容错量子计算还有多远。"
Robson强调，这一挑战不仅限于硬件层面。"还需要考虑应用开发者的需求——即计算化学领域的专家需要哪些中间件和软件工具才能自主使用这些量子设备，"她补充道。
她希望未来能够开发出相应的工具，使非量子技术专家的软件工程师也能使用量子计算，而不是将量子计算机视为仅限特定专业人士操作的深奥设备。
Robson目前的研究聚焦于一个特定应用：探索量子算法如何加速化学性质模拟，特别是在药物发现过程中的量子化学应用。
去年，Universal Quantum宣布与开放量子研究所(OQI)合作，将量子计算应用于药物发现领域。该团队一直在研究量子模拟如何加速开发新型非激素疗法，用于治疗子宫内膜异位症——一种影响全球约10%女性的致残性进行性疾病。
Robson指出，英国的平均诊断时间长达7至10年。"这充分反映了女性健康领域长期资金不足的问题，"她说。"虽然我们最初专注于量子算法研究，但物理系统和量子化学模拟是其极佳的应用场景，而量子化学的主要应用之一正是制药和药物发现。"
理解量子
对于未曾接触过量子力学的人来说，量子计算机所依赖的这种能超越最强大超级计算机计算能力的现象，其中包含的概念（如叠加态）令人费解。"这确实违反直觉，"Robson补充道。
她回忆了诺贝尔奖得主、物理学家Roger Penrose在她阅读的一本书前言中给出的学习建议："我记得16岁左右刚要开始A-level数学学习时，我拿起他的一本书，对其中许多符号和术语都不熟悉。
"'在短期内，我已经看到我读过的理论论文现在被实验发表'
Lucy Robson，Universal Quantum
"他建议，面对任何新奇或陌生的公式时，应先尝试获得直观理解。不必急于阅读方程或理解术语，而是先阅读描述、查看图表，在脑海中形成对这个概念的基本认知，然后再去学习相应的符号和公式。"
她表示这种方法一直很有效："每当我遇到新的不熟悉的概念时，我都会这样做。"
她建议有意进入量子算法领域的软件开发人员应掌握线性代数："许多概念看似奇怪而陌生。得益于我在学位学习中深入接触线性代数，我认为要掌握量子算法，特别是需要对线性代数有扎实的理解。"
Robson的量子计算之旅始于她对该领域的探索。"当时有大量新材料可供学习，所以我开始尝试理解什么是量子，发现量子计算与理论计算机科学之间存在巨大交叉点。这真正激发了我的兴趣，"她回忆道，提及自己作为自学程序员的经历、阅读请求注释(RFC)的过程，以及在计算机科学专业学习后从事的网络安全工作。
随后，Robson参与了一个小规模项目，研究量子计算在国防领域的应用。
她坚信这项技术最终将实现商业化。"在短短几年内，我已经看到曾经只存在于理论论文中的内容现在通过实验得以验证，"她说，这表明过去十年取得了显著进展。
具体而言，Robson对英国政府提供的持续长期投资表示欣喜。她所在的Universal Quantum公司是从萨塞克斯大学分拆出来的，并在2021年获得了英国创新署(Innovate UK)战略挑战基金750万英镑的资助。
"英国拥有卓越的国家量子技术计划，"她补充道，指出不仅在量子计算硬件方面取得进展，软件和工具开发也在同步推进。"令我感到鼓舞的是，看到整个生态系统正随着硬件和理论的发展而快速壮大。"
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