量子计算技术正在迅速成熟，我们正处于这种技术革命的边缘。量子计算机使用的是量子比特而不是我们更熟悉的二进制数字或比特。虽然我们当前电子设备中的比特只能具有0或1的值，但一个量子比特可以同时为两者的叠加。

由于这一特性，量子计算机可以比经典计算机执行更快、更精确的计算。这意味着它们特别适合计算依赖概率和优化的任务，例如创建新的复杂分子以开发具有特定特性的材料。由于可以有无数种不同的原子排列组合来形成一个分子，要找到正确的排列方式是非常困难的。量子计算机可以快速筛选所有可能性，能将最有可能的候选者锁定。

具有非常快速和准确模拟分子的能力使量子计算机能成为加速新材料发现的关键下一代工具，其在材料领域的应用包括新药发现、研发电池新材料和合成聚合物等。事实上，几年之内，这些机器应该能够实现所谓的“量子优势”，即在某些特定的实际任务上会变得比传统计算机更好。

但问题是，一旦它们达到这个重要的门槛，世界会为这些机器做好准备吗？公司会知道量子计算机如何帮助他们吗？计算机科学专业的大学毕业生能否创建量子算法？是否存在必要的基础设施来支持数百甚至数千台这些新机器？

如果我们能在几年后达到量子优势，那么所有这些问题的答案都是“不”。我们仍处于量子旅程的初期。当整个世界开始依赖这些机器时，人们根本不需要了解量子编程。他们只需从量子应用库中选择正确的算法，它就会在后台发挥其量子魔力。

但这就是我们的未来。为了实现这一目标，我们需要专注于量子教育和相关劳动力的发展，以让当今的世界为量子时代做好准备。

今天的孩子们应该把学习量子计算机作为他们高中教育的一部分。在选择他们的职业道路之前，年轻人应该了解这种新兴技术能够在包括材料发现、药物开发、金融、太空探索甚至下一代智能手机制造在内的各个行业中发挥什么作用。

除了高中，量子计算教育应该比现在更加多样化。为了确保我们培养了足够的人才来创建新的量子算法并能继续改进软件和硬件，我们需要为更广泛的本科生和那些企业学徒和其他只有较低学位和证书的学生提供量子计算课程。我们还需要鼓励当今的企业和组织开始让更多的员工做好量子准备。

虽然教育学生和现有劳动力的早期工作已经开始，但应该还需要有更多的努力。例如，在全球范围内，提供量子编程课程的大学并不多。这种教育差距可能会严重影响量子就绪劳动力的发展。

美国政府最近发起了一项倡议，以让高中生对量子信息科学和量子计算感兴趣。这项被称为国家Q-12教育合作伙伴关系的努力联合了工业界和学术界的15位量子领导者。该倡议还得到了白宫科技政策办公室和美国国家科学基金会 (NSF) 的支持。

尽管世界上只有少数物理量子计算机——这包括东京和德国的IBM系统，它很快也将出现在加拿大和美国的克利夫兰诊所——但它们都可以通过云访问。这意味着世界上任何学术界或工业界的人都可以访问量子计算机来学习量子编程的基础知识。

例如，在 IBM有几个以量子为重点的教育计划，包括使用量子计算机、教学支持、暑期学校和黑客马拉松。另外还有Qiskit量子编程框架、与The Coding School合作推出的量子比特量子计算简介，以及量子教育者计划——该计划使学校教师和学生可以通过云访问IBM的量子系统。

这样的努力很重要。世界各地的学校和大学必须共同解决量子教育的差距，要让下一代人才从青少年时期就开始学习量子课程。在成人教育方面，目前只有少数几家公司投资和发展了对量子技术的理解。考虑到量子计算机可以为企业带来优势，更多的企业应该进行效仿——无论是寻找新药的制药巨头，还是试图为太阳能电池板创造更高效材料的可再生能源公司。

量子计算机应该能够提供帮助的可能性有很多，尤其是在无数可能性中寻找最佳选择时——想想一个新分子就可能具有数十亿种配置组合吧！量子计算是我们的未来，今天的研究应该让我们能很快到达那里。为了让世界真正拥抱量子计算的全部潜力，我们需要专注于量子教育和相关劳动力的发展。我们现在急切需要这样做！（编译:Qtech）