文/Will Ashford-Brown，Heligan Group投資銀行戰(zhàn)略洞察總監(jiān)

傳統(tǒng)上，當(dāng)科學(xué)家和工程師遇到難題時，他們會借助超級計算機來求解。計算機處理數(shù)據(jù)，然后得出答案；但情況并非總是如此。超級計算機并非無所不能，在解決某些特定問題時也會遇到困難。

那么接下來該怎么辦呢？我們就會求助于量子計算。研究人員預(yù)測，量子計算機能夠比任何傳統(tǒng)計算機更快地處理某類問題，尤其是那些涉及大量變量和潛在結(jié)果的問題，比如模擬問題或優(yōu)化問題。

傳統(tǒng)計算機依靠0和1，即“比特”來處理和傳遞信息，而量子計算機則基于量子力學(xué)原理，利用量子比特（qubits）進行信息處理與傳輸。量子比特可以同時處于0、1，或既是0又是1，甚至是0和1所有可能狀態(tài)的疊加態(tài)。這是因為在微觀層面，質(zhì)子、電子或離子等基本粒子，會按照一定的概率同時呈現(xiàn)多個量子態(tài)，這一現(xiàn)象被稱為量子疊加態(tài)。疊加態(tài)通常以波的形式存在，類似于兩個音符同時奏響時的波形疊加。量子態(tài)的另一個關(guān)鍵特性是量子糾纏，它指的是即使量子粒子之間相距甚遠(yuǎn)，它們之間仍存在極強的關(guān)聯(lián)性，愛因斯坦曾稱之為“鬼魅般的超距作用”。理論上，處于糾纏態(tài)的粒子無論相隔多遠(yuǎn)，都會同時產(chǎn)生聯(lián)動反應(yīng)。

得益于量子疊加態(tài)與量子糾纏效應(yīng)，量子計算機能夠執(zhí)行傳統(tǒng)計算機無法實現(xiàn)的并行計算。其快速分析拍字節(jié)（petabyte，PB）級數(shù)據(jù)集的能力，將在醫(yī)學(xué)研究、金融服務(wù)、機器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用，甚至可能解鎖我們尚未設(shè)想的應(yīng)用場景。但令人擔(dān)憂的是，量子計算機的強大算力可能導(dǎo)致現(xiàn)行密碼體系與加密技術(shù)面臨被破解的風(fēng)險。例如，破解廣泛使用的 RSA 加密算法，傳統(tǒng)計算機大約需要 3 億年的時間；但據(jù)估算，未來的量子計算機可能僅需10秒即可完成。

投資者們怎么看？

目前，全球有高達(dá)數(shù)百億美元的資金正涌入到量子計算領(lǐng)域。2022 年，中國在量子計算領(lǐng)域的投入超過其他所有國家和地區(qū)，估計資金達(dá)176 億美元；歐洲投入了 95 億美元，美國投入27 億美元，日本投入23 億美元，英國投入 17 億美元。

2024 年，在量子技術(shù)領(lǐng)域的投資達(dá)到了 15 億美元，各國政府還承諾在未來十年內(nèi)將繼續(xù)投入401.2 億美元來支持量子計算領(lǐng)域的發(fā)展。進入 2025 年，歐洲一些頂尖的量子初創(chuàng)公司陸續(xù)獲得了更多投資，其中包括Quantinuum公司獲得8.18億美元，Alice & Bob公司獲得1.98 億美元，Pascal公司獲得1.85 億美元，Riverlane公司獲得1.73 億美元。

量子時代即將到來？

預(yù)計全球量子計算市場的規(guī)模將從 2020 年的5.46 億美元增長到 2027 年的114 億美元，很有可能這還是非常保守的低估預(yù)計。當(dāng)前有限的技術(shù)能力很快將被新一代量子計算平臺所取代，并引發(fā)客戶需求的激增。

過去，量子計算主要局限于國家研究實驗室和超級計算中心，但如今商業(yè)化應(yīng)用已拉開序幕，科技巨頭們已經(jīng)先行一步。微軟、亞馬遜、谷歌和IBM紛紛與量子計算初創(chuàng)公司合作，推出量子云服務(wù)或研發(fā)自己的量子計算機。例如，IBM計劃在2025年底前建造擁有1000個量子比特的量子計算機——這一規(guī)模被視作量子計算機性能超越經(jīng)典計算機的臨界點，而谷歌則計劃在 2029 年實現(xiàn)同類目標(biāo)。

過去40年間，量子計算領(lǐng)域流傳著一個經(jīng)典調(diào)侃：真正的量子計算機永遠(yuǎn)“還有五到十年”才能實現(xiàn)，仿佛它永遠(yuǎn)停留在觸手可及的前方。如今，我們已無限接近量子技術(shù)的商業(yè)化實際應(yīng)用，甚至可以說已經(jīng)跨入門檻。盡管體積、冷卻、成本、速度及實際影響力仍需長期優(yōu)化，但商業(yè)應(yīng)用、資本涌入與產(chǎn)業(yè)機遇的敲門聲已經(jīng)清晰入耳。