2026年7月15日—— 欧洲航天局（ESA）的卫星每天都会生成海量复杂数据，这些数据支撑着地球科学、气候建模、灾害应对及一系列社会应用。随着数据量持续增长，且越来越多地利用机器学习进行分析，传统计算的局限性也日益凸显。

量子计算或能解锁处理复杂地球观测数据的全新方式，从而让这些数据在推动科学发现和辅助决策方面发挥更强大的作用。

量子计算机的工作原理与传统计算截然不同。

传统计算机将信息处理为0和1（即比特），而量子计算机则使用量子比特。叠加和纠缠等量子力学特性，使得量子系统能同时表示多种状态，让量子计算机可以并行探索多种可能解，从而比传统方法更高效、更高质量地解决某些复杂问题。

然而，展示量子计算在地球观测领域的优势仍是一项科学挑战。

地球观测应用依赖大规模、复杂且带有噪声的数据集，而当前量子计算机在规模、相干性和错误率方面仍存在局限。因此，全球研究人员正在探索量子计算能在哪些领域发挥实际价值，以及哪些问题最适合通过经典-量子混合方法来解决。

得益于ESA与量子技术公司Equal1近期的一项合作，Bell-1系统已安装在ESA位于意大利弗拉斯卡蒂的机构中。

Equal1首席技术官Brendan Barry表示：“我们的愿景是提供实用、可扩展的量子计算解决方案，使其能被像ESA这样的组织迅速采用。我们的量子硬件集成到ESA的高性能计算环境中，不仅将加速关键的地球观测研究，还将成为量子与经典系统协同应对重大科学挑战的典范。”

ESA地球观测项目主任表示：“地球观测正进入一个数据规模和复杂性都对我们最先进的计算机系统构成挑战的时代。通过将量子计算引入我们的地球观测生态系统，我们正在探索能够变革从卫星数据中提取知识方式的技术——既加速科学发现，又能对全球挑战做出更快速、更明智的应对。”

ESA Φ-lab目前正在运行一个试点项目，将该机构的高性能计算基础设施与量子计算能力相结合，以实现快速原型设计面向地球观测应用的量子-经典混合算法。这一独特环境让研究人员能够探索潜在的量子优势，在真实数据集上基准测试新兴算法，并加速从理论概念到实际验证的转化。