量子技术如何为推动可持续发展议程提供独特机会？

随着我们接近联合国设定的2030年这一可持续发展目标议程的最后期限，量子技术可能为推进17个可持续发展目标提供独特的机会，从减轻贫困到地球脱碳、转向可再生能源以及改善所有人的健康和福祉。

这份题为《量子技术为社会服务：实现可持续发展目标》的报告旨在为量子技术如何为社会创造价值提供一些指导。为此，新兴生态系统必须共同努力，确定、优先考虑和研究量子技术——例如量子计算、量子传感和量子通信——这些技术有机会为我们的可持续发展目标带来重大进展。

量子很可能是我们期待已久的颠覆性技术，它将加速实现可持续发展目标的进程。确定可能在未来六年内准备就绪并有可能快速扩大规模、影响数十亿人生活的量子解决方案，对于以具体和切实的方式影响社会议程至关重要。

然而，一些量子技术仍处于早期发展阶段。量子传感领域的一些应用可能很快就会释放价值，例如在健康和福祉（可持续发展目标3）和可负担的清洁能源（可持续发展目标7）等领域的实际应用。另一方面，量子通信将以现代通信系统目前无法实现的方式确保数据的超安全传输。可是，评估量子计算的短期潜力仍然很困难。到目前为止，还没有领先的方法，不同的量子模态（例如超导、中性原子、捕获离子、光子学等）共存，呈现出优缺点并存的局面。

量子的力量在于它能够推动每一项可持续发展目标。但哪些量子解决方案应该优先考虑？世界经济论坛确定的一些用例，如水质监测、支持灾害准备的地球观测、太阳能电池设计以及气候建模和天气预报，更有可能引发真实且可衡量的影响，显示出乘数效应和同时推动多个可持续发展目标的能力。毫不奇怪，这些相同的用例与水-能源-粮食关系相一致，这是联合国教科文组织建立的一个框架，旨在展示某些目标之间复杂而动态的相互关系（见下图）。

目前，社会量子生态系统尚处于萌芽阶段。只有由商界领袖、政策制定者、国际组织和学术界共同协作，才能实现系统性变革。要加速和加强其发展，需要所有相关利益攸关方的承诺，将全球考虑与当地优先事项和利益相结合。例如，撒哈拉以南非洲国家需要获得可靠的饮用水（可持续发展目标6），但往往缺乏实现这一目标的工具和技术。量子传感和量子模拟技术可能有助于缓解该地区数百万人的饮用水消毒问题。

由于量子技术缺乏即时的投资回报，尝试量子技术的社会企业家将很难获得私人资金。他们将需要整个生态系统的指导，以获得曝光、了解政府补助、参与开放式创新挑战并与公私伙伴关系合作。

例如，论坛与沙特阿拉伯第四次工业革命中心合作发起了“Uplink挑战赛” ，旨在寻找能够最大限度发挥量子技术潜力的初创企业，解决气候变化、健康和福祉、可负担的清洁能源以及可持续增长等关键社会问题。

量子计算的巨大机遇取决于在三个领域超越传统计算机的可能性：材料科学和生物学中的分子模拟和发现、复杂系统中的优化和风险管理，以及人工智能和机器学习。根据定义，当量子机器能够比最强大的超级计算机更快、更有效地解决现实世界的问题时，就可以获得量子优势。但是，如果在寻求更环保的计算范式时，这种优势可以用能源效率来衡量呢？

宣称量子计算机可以比传统计算机节省能源并非易事，因为需要考虑多种因素（例如量子模态、冷却系统、问题规模等）。虽然科学家仍在寻求更环保的计算模式，但找到更严格的能效指标来衡量量子的碳足迹并打造可持续设计的机器是实现可持续发展议程的迫切需要。

本文作者：

Laura Converso，埃森哲思想领导力首席总监

Arunima Sarkar，世界经济论坛量子技术负责人

本文原载于世界经济论坛Agenda博客，转载请注明来源并附上本文链接。

编辑：王灿