内部量子技术

生物计算和量子计算是两种尖端技术，有可能彻底改变我们处理信息和解决复杂问题的方式。 虽然这些计算领域基于根本不同的原理，但它们的目标是实现前所未有的计算能力和速度。 要了解这些技术中的每一种技术希望在未来如何转变，了解每一种技术的基础知识非常重要。

什么是生物计算？

生物计算，或 DNA 计算或分子计算，使用 DNA、RNA 和蛋白质等生物分子来执行计算。 生物计算背后的基本思想是利用生物系统固有的并行性和信息存储能力来执行复杂的 计算。 例如，DNA 计算利用 DNA 分子存储和操纵信息的能力来执行计算。 这是通过在构成 DNA 分子的核苷酸序列中编码信息，然后使用酶和其他生物分子来操纵和处理 DNA 来完成的。

生物计算的关键优势之一是它有可能使用相对简单的设备执行大规模并行计算。 这使得生物计算成为生物信息学、药物发现和数据存储应用的有前途的技术。

其他类型的生物计算依靠神经科学来创建基于大脑神经元的计算网络。 最近，研究人员在 约翰·霍普金斯大学 通过创建可用作新计算机模型的“类器官”人脑，更进一步。 “我们将这个新的跨学科领域称为‘类器官智能’(OI)，”约翰霍普金斯大学的 Thomas Hartung 教授在最近的一篇论文中说。 新闻稿. “一群顶尖科学家聚集在一起开发这项技术，我们相信这将开启一个快速、强大和高效的生物计算新时代。” 显然，还有更多的研究要做，还有许多伦理问题需要回答，但专家预测这个市场是值得的 的美元8.3亿元 通过2028。

什么是量子计算？

量子计算是一种使用量子力学现象（例如叠加和纠缠）来执行计算的计算类型。 与基于可以是 0 或 1 的二进制位的经典计算不同，量子计算使用量子位或量子位，它们可以是 叠加 同时为 0 和 1。 这使得量子计算机能够比经典计算机更快地执行特定计算。

量子计算的关键优势之一是它可以执行经典计算机难以处理的某些类型的计算。 例如，量子计算机已被证明能够解决某些类型的问题 优化 比经典计算机更快地解决问题。 随着公司、学术界、政府和其他组织深入研究这项下一代技术，量子计算行业已经在全球范围内蓬勃发展。

比较生物计算和量子计算

虽然生物计算和量子计算基于根本不同的原理，但这两个计算领域之间有一些相似之处。 例如，生物计算和量子计算都是基于并行和信息存储原理。 在生物计算中，并行性是通过使用许多同时执行计算的生物分子来实现的。 在量子计算中，并行性是通过可以处于状态叠加的量子位来实现的。

生物计算和量子计算之间的另一个相似之处在于，这两个计算领域都有可能比经典计算更快地执行某些类型的计算。 然而，生物计算和量子计算可以更快地执行的计算类型是不同的。 生物计算特别适用于涉及大量数据的问题，例如 的DNA 测序或蛋白质折叠。 另一方面，量子计算特别适合优化或模拟问题。

最后，生物计算和量子计算仍处于发展的早期阶段，在被广泛采用之前需要克服许多技术挑战。 例如，生物计算面临纠错、缩放和可靠性方面的挑战。 量子计算面临与纠错、退相干和可扩展性相关的挑战。

生物计算和量子计算是两个令人兴奋的计算领域，它们有可能彻底改变我们处理信息和解决复杂问题的方式。 虽然生物计算和量子计算基于根本不同的原理，但它们在目标和潜在应用方面有相似之处。 随着每个行业在未来十年的发展，两个行业之间将有大量的机会进行交流，并可能建立合作伙伴关系， 合作 开发强大的尖端技术。

Kenna Hughes-Castleberry 是 Inside Quantum Technology 的特约撰稿人和 JILA（科罗拉多大学博尔德分校与 NIST 的合作机构）的科学传播者。 她的写作节奏包括深度技术、量子计算和人工智能。 她的作品曾刊登在《科学美国人》、《发现》杂志、Ars Technica 等杂志上。

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• Sumber: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/inside-quantum-technologys-inside-scoop-biocomputing-vs-quantum-computing/