如果量子力學沒有給你帶來深刻的震撼，那么你還沒有理解它。”
——尼爾斯·玻爾（諾貝爾物理學獎得主）
近日，繼2019年的版本之后，國家發改委發布《產業結構調整目錄（2024年本）》，值得關注的是，在信息產業、計算機及相關設備領域，增加了“量子、類腦等新機理計算(suan)機系統(tong)的(de)研(yan)究與制造”；在通(tong)信(xin)設(she)備領域(yu)，增(zeng)加了“量(liang)子(zi)通(tong)信(xin)設(she)備”等描(miao)述。從2021年被“十四五”規劃(hua)提及(ji)以來，越來越多的(de)企(qi)業(ye)開始關注量(liang)子(zi)科技(ji)，投身參與到與量(liang)子(zi)科技(ji)相關的(de)各個(ge)產業(ye)領域(yu)當中。
不過，盡管學術圈、金融、網絡安全等領域領域都對量子科技持續看好，在太平洋對面的美國也已經多次發布“國家戰略”級別的量子信(xin)息(xi)計(ji)劃，甚(shen)至在2020年一度出現(xian)即使(shi)削減美國(guo)基礎科(ke)研預算，也要加大AI和量子領域投資(zi)的情況。不過，“量子”系始終還沒有實現(xian)成熟的商業(ye)落地開花(hua)，本文將對量子科(ke)技的發展以及相(xiang)關(guan)產業(ye)的相(xiang)互影響進行梳理，希望能給行業(ye)上下游企業(ye)帶來(lai)新的理解和思(si)考。
量子科技概述
現階段的研究范疇主要包括：量子密碼與量子通信、量子計算、量子模擬、量子傳感、量子精密測量，也可以簡單地描述為量子通信、量子精密測量以及量子計算三(san)大方(fang)向(xiang)。簡單來說(shuo)，量子(zi)信息主要指利用量子(zi)力學的(de)基本原理(li)（特別(bie)是量子(zi)態的(de)基本性質(zhi)）來實現特定的(de)信息任務。這些(xie)基本性質(zhi)主要包括疊加、干涉和糾(jiu)纏。
量子態的疊加：
量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)態的(de)疊(die)加是指將兩個(ge)或多個(ge)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)態相加形成一個(ge)新的(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)態的(de)過程。這意(yi)味(wei)著量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)系(xi)統(tong)可(ke)以同時(shi)處于(yu)多個(ge)可(ke)能的(de)狀態。就像是把(ba)紅色(se)和藍色(se)的(de)光(guang)混(hun)在(zai)一起(qi)，得到(dao)紫色(se)的(de)光(guang)一樣。量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)疊(die)加允(yun)許(xu)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)系(xi)統(tong)在(zai)多種狀態中(zhong)同時(shi)存在(zai)。
量子態的干涉：
量子(zi)態(tai)(tai)的干涉(she)是指當兩個(ge)(ge)或多個(ge)(ge)量子(zi)態(tai)(tai)疊加后，它(ta)們(men)可以相(xiang)(xiang)互(hu)(hu)干涉(she)，產(chan)(chan)生一些(xie)特殊的結果。這是由量子(zi)波(bo)(bo)函數的性質所決(jue)定的。這種狀態(tai)(tai)像(xiang)是水波(bo)(bo)在(zai)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)產(chan)(chan)生的波(bo)(bo)紋擴散(san)效應(ying)。當兩個(ge)(ge)量子(zi)態(tai)(tai)疊加后，它(ta)們(men)會相(xiang)(xiang)互(hu)(hu)影(ying)響，產(chan)(chan)生一些(xie)特殊的效果，就像(xiang)是水波(bo)(bo)相(xiang)(xiang)互(hu)(hu)干涉(she)形成波(bo)(bo)峰(feng)和(he)波(bo)(bo)谷一樣。
量子態的糾纏：
量子態的(de)糾纏是指(zhi)當兩個或(huo)多(duo)個量子系統之間存在(zai)一(yi)種特殊的(de)關聯，它們的(de)狀(zhuang)態無(wu)法被獨立描述，只(zhi)能通過對整個系統的(de)觀測來確(que)定。這種狀(zhuang)態就(jiu)像是兩個有心(xin)靈感應的(de)雙胞胎，他們的(de)想法都能隨(sui)時互相(xiang)關聯。
退(tui)相干(gan)是量(liang)子(zi)(zi)位中量(liang)子(zi)(zi)態的(de)損失。輻射等(deng)環境因素會導致(zhi)量(liang)子(zi)(zi)位的(de)量(liang)子(zi)(zi)態塌縮。構建量(liang)子(zi)(zi)計(ji)(ji)算機的(de)一項重(zhong)大工程挑戰(zhan)是設計(ji)(ji)各種試圖延(yan)遲狀態退(tui)相干(gan)的(de)功能，例(li)如構建保護量(liang)子(zi)(zi)位免受(shou)外部(bu)場影響的(de)特(te)殊結構。
在傳統計算機上，已知的最好的經典算法是基于數論的方法，其時間復雜度是指數級的。但是，Shor算法利用量子計算的特殊性質，能夠在多項式時間內分解大整數，從而實現了指數級的加速。一個著名的例子是Shor的因子分解算法，該(gai)算(suan)法(fa)可以(yi)用于分解(jie)大整數為其(qi)質因(yin)數的乘積。
也(ye)就是(shi)說，每增(zeng)加一(yi)個量子(zi)比特，量子(zi)計(ji)算機的算力就可(ke)增(zeng)加一(yi)倍。這就是(shi)量子(zi)計(ji)算對(dui)信息處(chu)理的指數加速作用(yong)，是(shi)經典計(ji)算機可(ke)望(wang)而不可(ke)即的神話。這種(zhong)指數加速作用(yong)一(yi)旦在技術上得以(yi)實(shi)現，必將(jiang)帶來信息處(chu)理的革命性變革。
然而(er)，并非所有的量(liang)子算法都能實(shi)現(xian)超多項式(shi)的加速。有(you)些量子(zi)算法與經(jing)典(dian)算法具有(you)相同的復雜度，或者只(zhi)是在某些特定條件下才能實現加速(su)。此外，目前(qian)為(wei)止，我們還沒有找(zhao)到一種通(tong)用的量子算法，能夠(gou)對(dui)所有問題(ti)都實現指數級的加速。
商用得等，大廠撒手，又愛又恨的量子計算
但是，盡管已經有相當多的機構和組織在此前對量子計算的市場規模和商用時間進行了估算和預測，量(liang)子科技商用元(yuan)年(nian)，至(zhi)今還是一個未(wei)知數。
2018年，波士頓(dun)咨詢集(ji)團就進行預(yu)測，在“基本情(qing)況”情(qing)景下（假設量子比(bi)特的(de)(de)發展速度(du)符合摩(mo)爾定律，糾錯能力不變(bian)化(hua)），量子應用(yong)市(shi)場(chang)將在 2035 年達到(dao)約 20 億美(mei)元(yuan)，然后(hou)隨著(zhu)采(cai)用(yong)率的(de)(de)提高，到(dao) 2050 年飆升至超過(guo) 2600 億美(mei)元(yuan)以上。
2021年，賽迪智庫發布研究《2021量子計算技術創新與趨勢展望》彼時也提出了量子計算商用可能的判斷：量(liang)子(zi)比特數(shu)到(dao)到(dao)100-1000位之后，量(liang)子(zi)計算(suan)機有望執行一些具有實際(ji)意(yi)義和應用(yong)價(jia)值(zhi)的算(suan)法；錯誤(wu)率從0.1%減少到(dao)0.01%，將帶來“量(liang)子(zi)體(ti)積(ji)”的明顯增長，預示(shi)著量(liang)子(zi)計算(suan)機商用(yong)；3.若量(liang)子(zi)相干時(shi)間提(ti)升至(zhi)高(gao)于1ms，量(liang)子(zi)計算(suan)機將有進入商用(yong)的可能。
結合量子計算所需的物理學基礎與算法基礎，量子(zi)計算(suan)有望在10-15年內實(shi)現(xian)商用，預計量子(zi)計算(suan)的商用元(yuan)年在2030年左右。以2030年(nian)為(wei)量(liang)子(zi)(zi)計(ji)算商用元年(nian)，預計(ji)2030年(nian)全球量(liang)子(zi)(zi)計(ji)算市場規(gui)模將(jiang)達到140.1億美元，并以30%左右的增(zeng)速平緩上(shang)漲，至2035年(nian)預計(ji)會達到489.7億美元的量(liang)子(zi)(zi)計(ji)算市場規(gui)模。
盡管產業結構調整目錄(lu)（2024年(nian)本）發(fa)布(bu)了沒有幾(ji)天(tian)，具有代表性的(de)國盾量子，其數據(ju)還是隨著A股的(de)崩(beng)潰(kui)而走到了一年(nian)內(nei)新低。
而隨著業務調整，幾家老牌互聯網大廠也開始將原量子產品的團隊捐給了其他組織：2023年11月末，達摩院表示：為了進一步推動量子科技協同發展，達摩院聯合浙江大學發展量子科技，達摩院將量子實驗室及可移交的量子實驗儀器設備捐贈予浙江大學，并向其他高校和科研機構進行開放；2024年1月，百度也透露了將量子實驗室捐贈的想法，據悉，百度擬將(jiang)量子實驗(yan)室(shi)及可(ke)移交的量子實驗(yan)儀器設備等捐贈予北(bei)京(jing)量子信息科學研究(jiu)院，目前雙方正在(zai)推進(jin)具體(ti)細節。
花開兩(liang)朵，各表一枝(zhi)，由于(yu)該領(ling)域(yu)涉及網絡安全(quan)乃至國(guo)家安全(quan)，美國(guo)一些(xie)企業對于(yu)量子領(ling)域(yu)卻是持續投入和拓展：
一出場就備受關注，后來又被吊打的懸鈴木，就是谷歌的(de)杰作，2023年(nian)7月，谷(gu)歌宣布(bu)實(shi)驗(yan)將2019年(nian)推出(chu)的(de)53量子位的(de)Sycamore處理(li)器(qi)提(ti)升到(dao)了70個量子位，業(ye)內最先進的(de)超級計(ji)算(suan)機(ji)Frontier需要47.2年(nian)才(cai)能計(ji)算(suan)完成的(de)任務，53個量子位的(de)Sycamore處理(li)器(qi)只需要6.18秒就能完成，而(er)新版70個量子位的(de)Sycamore處理(li)器(qi)速度則更快。
同樣是傳統大廠的IBM，也長期走在量子科技發展的前沿，IBM在量子系統、云計算平臺、量子計算芯片等多(duo)個領(ling)域均有(you)所(suo)布局(ju)，同時聯合了美國能源部阿貢國家實驗室(shi)、東京(jing)大(da)(da)(da)學(xue)、華盛(sheng)頓大(da)(da)(da)學(xue)、科隆大(da)(da)(da)學(xue)、哈佛大(da)(da)(da)學(xue)等研究機(ji)構(gou)采用(yong)其設備進行科學(xue)實驗。
量子計算技術發展有“四高”——高(gao)門檻、高(gao)投(tou)入、高(gao)風險、高(gao)回報，是一個國(guo)家(jia)的(de)(de)(de)(de)高層(ceng)次人才隊(dui)伍、科技和(he)(he)(he)(he)經(jing)濟發展水平和(he)(he)(he)(he)實(shi)(shi)力的(de)(de)(de)(de)綜合(he)檢驗。出于(yu)成(cheng)本和(he)(he)(he)(he)短(duan)期成(cheng)果的(de)(de)(de)(de)考(kao)慮，企業進(jin)行業務(wu)板(ban)塊調整也無可厚非(fei)。可以(yi)說，企業對(dui)量(liang)子計算(suan)的(de)(de)(de)(de)態度是又愛又恨，愛的(de)(de)(de)(de)是它潛在的(de)(de)(de)(de)算(suan)力和(he)(he)(he)(he)變(bian)革能(neng)力，恨的(de)(de)(de)(de)則是它實(shi)(shi)在是燒錢。
量子通信——運營商眼里的大熱點！
盡管量子科技在十年內商用還存在一些阻礙，但是，量子通信對(dui)運營商(shang)來(lai)說可是(shi)一個(ge)必(bi)須(xu)占(zhan)領的(de)高地，一方(fang)面，一旦實現(xian)了商(shang)用，很可能對(dui)其傳統的(de)蜂(feng)窩和寬帶、衛星等等網絡(luo)服務造成(cheng)沖(chong)擊(ji)；另一方(fang)面，提(ti)前(qian)入(ru)局量子通信，對(dui)于(yu)提(ti)升企業的(de)競爭力(li)，增加安全系數和技術壁壘都(dou)是(shi)非常必(bi)要的(de)，不論如何，量子通信這(zhe)(zhe)個(ge)“螃蟹”是(shi)必(bi)須(xu)要啃的(de)——運營商(shang)“賭”的(de)就是(shi)這(zhe)(zhe)個(ge)螃蟹有黃！
國內外運營商在量子通信領域均實現了長期布局與落地：
中國移動
中(zhong)國移動(dong)(dong)（移動(dong)(dong)云(yun)）對量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)計算(suan)的(de)布局(ju)開始于(yu)2020年，發(fa)布4篇論文、6項(xiang)(xiang)專利以及(ji)3項(xiang)(xiang)軟(ruan)著，同時(shi)打造2項(xiang)(xiang)標桿應用。2022年12月，中(zhong)移動(dong)(dong)與本源量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)官宣合(he)作，后者有償提供基(ji)于(yu)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)計算(suan)機(ji)真機(ji)驗證(zheng)的(de)相關量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)通信(xin)算(suan)法，為5G及(ji)6G面臨的(de)算(suan)力瓶頸探索(suo)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)算(suan)法解決方案，雙方簽署(shu)了《基(ji)于(yu)真實量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)計算(suan)機(ji)的(de)通信(xin)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)算(suan)法研究(jiu)及(ji)驗證(zheng)》技術規范書，將基(ji)于(yu)“本源悟源”真實量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)計算(suan)機(ji)進行通信(xin)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)算(suan)法研究(jiu)。
2023年8月19日，中國移動攜手中國電科發布“量子計算云平臺”，是業界首次實現“量子與通用算力統一納管混合調度”的系統級平臺；
2023年8月30日，中(zhong)國(guo)移動掛(gua)牌成(cheng)立央企首個面向行業應(ying)用(yong)(yong)的(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)計算實驗(yan)室(shi)(shi)—“中(zhong)國(guo)移動量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)計算應(ying)用(yong)(yong)與(yu)評測(ce)實驗(yan)室(shi)(shi)”（以下(xia)簡稱實驗(yan)室(shi)(shi)），并發布《通信網絡中(zhong)量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)計算應(ying)用(yong)(yong)研究報告》和“五岳”量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)云平(ping)臺等(deng)首批量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)計算戰略性新興產(chan)業成(cheng)果(guo)。同(tong)年12月，與(yu)玻色(se)量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)合作的(de)五岳之(zhi)——恒山光量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)算力平(ping)臺在蘇州發布。
中國電信
2020年，中國電信宣布啟動鑄盾行動1.0，發布量子安全組網產品，并建成了全球規模最大的量子城域網。基于此，中國電信為超過1000家企業提供了量子安全服務，保護了超過200億條數據的安全，同時還推出了量子安全通話產品——量子密話，截至目(mu)前，用戶(hu)數量已突破170萬(wan)。
2023年(nian)5月(yue)，中(zhong)國(guo)電(dian)信(xin)(xin)股(gu)份有(you)限(xian)公司全(quan)(quan)資設立中(zhong)電(dian)信(xin)(xin)量(liang)子信(xin)(xin)息科技集(ji)團(tuan)有(you)限(xian)公司，注冊資本高達30億(yi)元。同年(nian)11月(yue)，發布(bu)超量(liang)融合云(yun)平臺“天衍”，以及全(quan)(quan)系列量(liang)子安全(quan)(quan)產品(pin)。中(zhong)國(guo)電(dian)信(xin)(xin)啟動(dong)鑄盾(dun)行(xing)動(dong)2.0，該階段的(de)主要(yao)任務是：量(liang)子安全(quan)(quan)云(yun)、量(liang)子安全(quan)(quan)OTN、量(liang)子密(mi)信(xin)(xin)、量(liang)子密(mi)碼解(jie)決方案。
對(dui)于包(bao)括量子(zi)密話等量子(zi)科技業(ye)務，也(ye)被中國電信寫入(ru)年報，展(zhan)示了企業(ye)對(dui)于該類產品的重視和(he)布局(ju)決(jue)心。
中國聯通
和(he)前兩家運營商一樣(yang)，中國聯通也(ye)是立足于云，關注量(liang)子通信。
2020年12月30日，中國聯通(tong)(tong)、亨通(tong)(tong)光電和安徽問天量(liang)子(zi)成功(gong)完成區塊鏈BaaS及應用+量子通信的驗證測試。驗證了量子通信+區塊鏈結合的安全性與可行性，為該技術在金融、政務、供應鏈、智慧城市等領域的落地打下了基礎。
2021年，中(zhong)國(guo)聯通(tong)(tong)(tong)智(zhi)(zhi)能(neng)城(cheng)市(shi)研(yan)究院與(yu)中(zhong)國(guo)雄(xiong)安(an)集團(tuan)數(shu)字城(cheng)市(shi)科技有限公司、雄(xiong)安(an)新(xin)區智(zhi)(zhi)能(neng)城(cheng)市(shi)創新(xin)聯合會還(huan)共同成立了(le)“量(liang)(liang)子(zi)通(tong)(tong)(tong)信(xin)技術(shu)(shu)(shu)應(ying)用研(yan)究聯合實驗室(應(ying)用示范中(zhong)心)”，旨在構建安(an)全(quan)可信(xin)的(de)全(quan)域智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)環(huan)境(jing)。同年12月，中(zhong)國(guo)聯通(tong)(tong)(tong)發(fa)布了(le)《云時代(dai)量(liang)(liang)子(zi)通(tong)(tong)(tong)信(xin)技術(shu)(shu)(shu)白(bai)皮書》，探討(tao)了(le)量(liang)(liang)子(zi)通(tong)(tong)(tong)信(xin)技術(shu)(shu)(shu)與(yu)傳統(tong)信(xin)息通(tong)(tong)(tong)信(xin)技術(shu)(shu)(shu)的(de)融合發(fa)展(zhan)與(yu)應(ying)用。此外，中(zhong)國(guo)聯通(tong)(tong)(tong)也牽(qian)頭成立了(le)量(liang)(liang)子(zi)通(tong)(tong)(tong)信(xin)技術(shu)(shu)(shu)應(ying)用研(yan)究聯合實驗室，開展(zhan)科研(yan)創新(xin)，推進(jin)成果(guo)轉化(hua)。產品包括量(liang)(liang)子(zi)云盾(dun)、量(liang)(liang)子(zi)密話等。
AT&T
來自(zi)AT&T公(gong)司(si)的(de)(de)Shor在1994年提出的(de)(de)快速質因(yin)數分(fen)(fen)解(jie)量(liang)子(zi)(zi)算(suan)(suan)(suan)法（Shor算(suan)(suan)(suan)法），用于大型質因(yin)數分(fen)(fen)解(jie)的(de)(de)計(ji)算(suan)(suan)(suan)復雜度是廣泛使(shi)用的(de)(de)RSA公(gong)鑰密碼(ma)系統安全性(xing)的(de)(de)基礎。該(gai)方法一經提出，就引(yin)起了人們(men)對量(liang)子(zi)(zi)計(ji)算(suan)(suan)(suan)研究(jiu)的(de)(de)熱潮。要(yao)知道，如果(guo)(guo)用每秒運(yun)算(suan)(suan)(suan)萬億次的(de)(de)經典計(ji)算(suan)(suan)(suan)機(ji)來分(fen)(fen)解(jie)一個300位的(de)(de)大數，需(xu)要(yao)10萬年以上(shang)；而(er)如果(guo)(guo)利用同樣運(yun)算(suan)(suan)(suan)速率、執行Shor算(suan)(suan)(suan)法的(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)計(ji)算(suan)(suan)(suan)機(ji)，則(ze)只需(xu)要(yao)1秒。
2017年6月(yue)，AT&T Foundry 創新(xin)中心將與加(jia)州理工學(xue)院聯合組(zu)建量子(zi)技(ji)術聯盟(meng) (AQT)。該聯盟旨在將工業界、政府和學術(shu)界聚(ju)集在一起，加速量子技術(shu)的發(fa)展(zhan)和新興的實際應(ying)用。此次合作還將帶(dai)來一個名為INQNET（智能量子網絡和技術）的研(yan)發計劃。該計劃將重點(dian)關注未(wei)來量子網絡技術對通信容量和安全(quan)性的需求。同年年底(di)，該(gai)公司(si)與噴氣實驗室和費(fei)米(mi)實驗室開始研發建造量子網絡。
Verizon
2018年(nian)，Verizon公司在(zai)全美開始測試量(liang)子密(mi)(mi)(mi)鑰(yao)分(fen)發的(de)(de)技術，Verizon的(de)(de)試驗涉及在(zai)兩個地點之間實時加密(mi)(mi)(mi)和傳送(song)視頻(pin)流。量(liang)子密(mi)(mi)(mi)鑰(yao)是(shi)在(zai)一個光纖網絡(luo)上(shang)創建和交換的(de)(de)，Verizon表(biao)示(shi)，這種技術可以立即(ji)發現黑客，量(liang)子密(mi)(mi)(mi)鑰(yao)分(fen)發（QKD）網絡(luo)利(li)用光子的(de)(de)量(liang)子特性來(lai)獲得(de)密(mi)(mi)(mi)碼密(mi)(mi)(mi)鑰(yao)，以防止竊聽。它還使用量(liang)子隨(sui)機數發生器連續生成加密(mi)(mi)(mi)密(mi)(mi)(mi)鑰(yao)。
2021年8月6日，Q-NEXT新增了兩個企業合作(zuo)伙伴：Verizon和瑞士蘇黎(li)(li)世(shi)儀器(qi)公司(si)(si)(si)（Zurich Instruments）。而Q-NEXT是由美國(guo)(guo)(guo)能源部(bu) (DOE) 阿(a)貢(gong)國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)實(shi)驗(yan)室領(ling)導的國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)量子信息科學研(yan)究中心，由3個國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)實(shi)驗(yan)室、9所大學以(yi)及(ji)12家(jia)(jia)美國(guo)(guo)(guo)領(ling)先量子技術公司(si)(si)(si)（包括新加(jia)入的Verizon 和蘇黎(li)(li)世(shi)儀器(qi)公司(si)(si)(si)）組(zu)成。
2021年10月(yue)，Verizon發文表示，量子計算(suan)將打(da)破電(dian)商(shang)與VPN等(deng)加密(mi)標(biao)準，并(bing)提(ti)出要(yao)在(zai)此前開發量子安(an)全算(suan)法和程序(xu)競賽，并(bing)從物理與數學當中(zhong)尋找補救(jiu)措施(shi)。
沃達豐
2022年(nian)11月，IBM在量(liang)(liang)(liang)子峰會上表示，沃達豐集團正在與IBM就量(liang)(liang)(liang)子安(an)全網絡安(an)全展開合作，同時還將(jiang)(jiang)加入IBM量(liang)(liang)(liang)子網絡，這將(jiang)(jiang)使該公司有機(ji)會對(dui)IBM的先(xian)進(jin)量(liang)(liang)(liang)子計算系統(tong)以(yi)及IBM業(ye)界(jie)領(ling)先(xian)的量(liang)(liang)(liang)子專業(ye)知識(shi)進(jin)行云訪問。這家跨國電信公司將(jiang)(jiang)與IBM合作，幫助驗證和推進(jin)電信領(ling)域的潛在量(liang)(liang)(liang)子用例(li)。
2023年(nian)7月，沃達(da)豐(feng)表示，已經與(yu)SandboxAQ公司合作，使用(yong)標準智能(neng)手機對量子安全VPN進(jin)行(xing)概(gai)念驗證測試(shi)。沃達(da)豐(feng)表示，該(gai)VPN已被調整(zheng)為(wei)使用(yong)美(mei)國國家標準與(yu)技術(shu)研(yan)究院（NIST）開發的加密代碼 - 所謂(wei)的抗(kang)量子加密（PQC）算法(fa) - 被認為(wei)可以(yi)抵抗(kang)通過量子方法(fa)破解。
量子科技產業鏈
2023年12月，信通院發布的《量子信息技術發展與應用 研究報告(2023 年)》報告當中，繪制了量子計算產業鏈與國內外代表性企業概況圖。量子計算產業鏈的上游主要涉及環境支撐系統、測控系統、各類光電元器件與線纜連接器等設備組件，是支持各種技術路線開展原型機工程化研制的基礎保障；量子計算產業鏈中游主要由硬件和軟件研發制造企業構成，量子計算原型機研制是產業鏈的核心環節量子計算產業鏈下游包括面向用戶提供服務的(de)量子計算云(yun)平臺企(qi)業和在各領域開展應(ying)用探(tan)索(suo)的(de)行業企(qi)業。
量子計算產業鏈與國內外代表性企業概況圖 圖源：信通院
2024年1月，光子(zi)(zi)盒也(ye)發(fa)布(bu)了全球(qiu)量(liang)(liang)子(zi)(zi)計(ji)算(suan)產業(ye)圖譜，主要根(gen)據量(liang)(liang)子(zi)(zi)計(ji)算(suan)機的技術路(lu)線進行劃(hua)分，產業(ye)鏈包括低溫微波組件(jian)、超導磁體、預制冷(leng)(leng)設備、稀釋制冷(leng)(leng)機、光學設備期間及其他(ta)(ta)、微博測(ce)控系(xi)統(tong)、I/O連接線、真空(kong)設備、芯片設計(ji)、制造；離子(zi)(zi)阱量(liang)(liang)子(zi)(zi)計(ji)算(suan)機、光量(liang)(liang)子(zi)(zi)計(ji)算(suan)機、超導量(liang)(liang)子(zi)(zi)計(ji)算(suan)機、半導體量(liang)(liang)子(zi)(zi)計(ji)算(suan)機、中性原子(zi)(zi)量(liang)(liang)子(zi)(zi)計(ji)算(suan)機、其他(ta)(ta)路(lu)線以及在軟件(jian)和(he)算(suan)法(fa)上的相(xiang)關企業(ye)。
全球(qiu)量(liang)子計算產(chan)業圖譜 圖源：光子盒
這里面有我們(men)(men)熟(shu)悉(xi)的(de)(de)量子大廠，也有一些專攻(gong)某(mou)一領域的(de)(de)芯片或光學器件(jian)企業。它(ta)們(men)(men)組成(cheng)了(le)量子計(ji)(ji)算(suan)技術(shu)路線的(de)(de)產業鏈，對量子計(ji)(ji)算(suan)產業的(de)(de)發展(zhan)甚至未(wei)來科技都(dou)起到極(ji)為重要的(de)(de)作(zuo)用(yong)。在(zai)未(wei)來的(de)(de)某(mou)個(ge)時(shi)間，量子計(ji)(ji)算(suan)機(ji)也可能(neng)會像如今(jin)的(de)(de)電(dian)腦一樣越來越小型(xing)化、集成(cheng)化，以至于最后成(cheng)為其他(ta)設(she)備的(de)(de)一部分。綜合來看，高成(cheng)本、高回(hui)報的(de)(de)量子科技帶動(dong)了(le)從底(di)層(ceng)芯片到各硬件(jian)設(she)備端再到應(ying)用(yong)層(ceng)軟件(jian)與算(suan)法的(de)(de)各個(ge)板塊的(de)(de)發展(zhan)。
量子科技，等一個ChatGPT式的“王炸”
NLP時(shi)代發(fa)展了那么多年(nian)，始終沒有激起(qi)特別大(da)的水(shui)花，甚至GPT也(ye)是在2018年(nian)就已經(jing)誕生，直到(dao)ChatGPT帶給全世界(jie)以“涌現”和“王炸”。
量(liang)子科技(ji)也在等待一(yi)個(ge)(ge)“閃(shan)耀時刻”，吸引更(geng)多組織、企(qi)業和(he)個(ge)(ge)人投入到量(liang)子科技(ji)的(de)研究(jiu)和(he)產(chan)業發展中來。
至于量子計算何時有用，麻省理工學院的一組研究人員與埃森哲合作開發了一個框架，幫助高管評估量子計算解決公司實際業務問題的潛力。”麻省理工學院計算機科學和人工智能實驗室的研究科學家尼爾·湯(tang)普(pu)森說。該框架建立了(le)量子經濟優勢的基(ji)準(zhun)，當使用量子計算(suan)機比使用同(tong)等價格的經典計算(suan)機更快地解決特(te)定問題(ti)時，就會出現這種優勢。
他們的結論是，中小型問題（典型企業最常見的類型）不會從量子計算中受益。然而(er)(er)，那些(xie)試圖(tu)通(tong)過指數(shu)算(suan)法增益(yi)解決大型(xing)問題的(de)人(ren)以(yi)及(ji)那些(xie)需要處理(li)非常(chang)大的(de)數(shu)據集的(de)人(ren)將(jiang)獲(huo)得(de)優勢。湯普森說：“量子計算(suan)不會對所有(you)事情都變得(de)更好，而(er)(er)只會對某(mou)些(xie)事情變得(de)更好。”
為了確定量子經濟優勢，領導者應該考慮兩個條件：1.可行性，意味著量子計算機是否存在足以解決特定問題；2.算法優勢，意味著與同等價格的經典(dian)計(ji)算機(ji)相(xiang)比，量子計(ji)算機(ji)可以更快地(di)完(wan)成特定任(ren)務。
兩(liang)者的重疊之處(chu)就是(shi)量子經(jing)濟優勢。
2023美國Gartner發布的(de)(de)技(ji)術成熟度曲線則表示，預測量(liang)子(zi)計算已經超過了過高期(qi)望的(de)(de)頂點(dian)，距離生產力高原依然有10年以(yi)上的(de)(de)時間。如果(guo)平臺(tai)在(zai)未來幾(ji)年當中無法(fa)實現“殺手級”的(de)(de)應用(yong)，量(liang)子(zi)計算或許會迎來“幻滅(mie)之谷”的(de)(de)低潮期(qi)。
寫在最后
量子(zi)科(ke)技(ji)(ji)雖然在應用商業(ye)化還需時(shi)間成熟，但從技(ji)(ji)術積累與(yu)產業(ye)規模來(lai)看，各國政府和企業(ye)都認(ren)真對(dui)待(dai)這一未來(lai)技(ji)(ji)術方(fang)向。未來(lai)5-10年，隨著硬件(jian)能力(li)的提升和算(suan)法優化，不(bu)同主(zhu)流計(ji)算(suan)路(lu)線(xian)與(yu)產業(ye)生態的形成，也為量子(zi)計(ji)算(suan)提供(gong)了(le)良好的技(ji)(ji)術驅動和商業(ye)契(qi)機。我們可以期待(dai)，隨著主(zhu)流計(ji)算(suan)路(lu)線(xian)持續優化，以及跨(kua)領域協(xie)同創新不(bu)斷深入，量子(zi)科(ke)技(ji)(ji)的前景將會越(yue)來(lai)越(yue)光明。
在這(zhe)個經(jing)濟形勢不斷變換的(de)時代，量子(zi)科技實現商用的(de)話，在硬(ying)件(jian)環境(jing)設備、量子(zi)計算算力(li)(li)以及量子(zi)算法三者(zhe)之一必將有階(jie)躍級的(de)突破(po)。未來能(neng)否(fou)實現“遇事不決，量子(zi)力(li)(li)學”，以及
