15、量子计算在药物科学中的应用：现状与未来展望

量子计算在药物科学中的应用：现状与未来展望

1. 引言

药物科学领域对先进计算技术的需求日益增长，传统的经典计算模型在处理复杂生物系统和精确药物预测方面面临挑战。量子计算作为一种新兴的计算方法，基于量子力学原理，能够同时处理大量数据，为药物发现和开发带来了新的可能性。

2. 量子计算基础

2.1 量子比特（Qubits）与经典比特

经典比特只能处于 0 或 1 两种状态，而量子比特（Qubits）基于量子力学原理，不仅可以处于 0 或 1 的确定状态，还能处于两者的叠加态，代表同时为 0 和 1。此外，Qubits 还具有纠缠特性，使得量子计算机拥有无与伦比的计算能力和并行性。

属性	经典计算	量子计算
计算单元	比特（0 或 1）	量子比特（0、1 或两者）
计算能力	确定性；随着比特增加线性增长	指数级增长；由于叠加态可并行处理大量数据
适用性	适用于大多数传统任务	适用于特定问题，如大数分解、量子系统模拟和优化问题
错误率	相对较低；有成熟的纠错机制