我们很难明确说明量子计算的现状。这项新兴技术目前面对的是不断变化的主张、不确定的时间表和分散的技术格局。

考虑以下：

• Nvidia公司首席执行官黄仁勋在1月份表示，可用的量子计算可能还需要15年或更长时间，这促使大家抛售量子供应商的股票。今年3月，英伟达的第一个“量子日”中，黄仁勋又放弃了他之前的预测。
• 微软在2月份推出了其Majorana 1 量子处理单元。该芯片基于拓扑超导性，微软将其描述为一种新的物质状态。该技术可以推进该领域，应对棘手的挑战，例如量子纠错等。但有些物理学家表示怀疑。
• 对于量子计算的到来，量子计算分析师和技术高管们提供了不同的时间表，量子计算将带来与经典计算相比的决定性改进。
• 潜在客户必须考虑六种类型的量子计算。更多的选择还正在开发中，包括拓扑类型。

对于业务和技术领导者来说，这里需要考虑很多因素，他们可能喜欢更多的可预测性。但决策者应该保持旁观的态度。直到有令人信服的理由，再开始调查这项技术。

量子计算市场前景和预测

量子计算的稳步进步还需要进一步观察。技术提供商正在朝着量子优势的目标迈进，量子优势是指，在某些应用中，企业将开始从使用量子计算中受益的时候。

行业专家以不同的方式定义量子优势。其中有一个标准，量子经济优势，考虑成本和速度。麻省理工学院和Accenture在线提供的量子经济优势计算器将该术语定义为，量子机器比价格相似的经典计算机更快地解决特定问题的能力。

其他人通过计算能力的视角来看待量子优势：在任何实际时间范围内，能够执行经典机器上无法完成的任务。一般的想法是能够在量子计算机上运行量子算法，该算法在某种程度上超越传统计算机的能力。

对量子优势实际时间的预测，市场观察者也有不同的看法。但这些估计总体上表明，量子优势将在2025-2030年之间内出现。

在这项技术成为主流之前，企业可以从采取量子行动中受益。 Boston Consulting Group (BCG)估计，通过量子计算创造的价值中，高达90%将流向早期部署者。潜在价值很可观：BCG估计，到2040年，量子计算将为最终用户组织创造4500亿至8500亿美元的营业收入。

现在学习这项技术并探索潜在的用例将为企业部署做好准备。生成式AI在2022年底的出现表明技术进步可能会突然出现。要点：现在就开始熟悉量子计算，以避免以后的意外。

量子计算的商业应用

量子计算最终将影响多个行业以及这些行业的商业应用。一般来说，企业在解决复杂问题时可以从更高的速度和更高的准确性中获益。根据世界经济论坛与Accenture合作编写的2025年报告《Embracing the Quantum Economy: A Pathway for Business Leaders》，拥抱量子计算的结果是“重大的竞争优势”。

该报告指出，除了获得竞争优势外，早期采用者还可以利用该技术“彻底改变行业的潜力”。

可能从量子计算潜力中受益的行业包括化学品、能源、金融服务、政府和国防、医疗保健和生命科学以及交通。潜在应用包括分子模拟，这预计将在化学、医疗保健和生命科学领域发挥作用；金融服务中的投资组合优化和风险评估；以及运输中的路线优化。

但量子计算并不会突然成为这些行业和应用的首选计算选择。无论如何衡量，针对不同用例，量子优势都会在不同时间出现。例如，化学模拟可能是最早的突破之一，谷歌、IBM和微软等公司正专注于该领域。IBM认为，他们正在接近量子优势，也许在一两年内，并在这个方向提到化学实验。

量子计算增长的障碍

然而，可能有几个因素会延迟量子优势的出现以及量子计算的广泛部署。

处理量子计算中的错误是一个持续的挑战，可能会阻碍部署。量子状态（例如叠加）很脆弱，并容易受到环境条件的影响，叠加是一种能够实现量子计算的量子力学原理。量子噪声（例如振动、温度变化和电磁干扰）会引入误差。

然而，在错误抑制和错误缓解方面，技术提供商正在取得进展，旨在减少错误并减轻其影响。这些技术以及额外的量子纠错技术的持续进步将有助于确定量子计算的商业可行性。

缺乏训练有素的量子计算专家以及对专业制造工艺的需求也会推迟量子优势的到来。用于支持量子计算发展的资金可用性是另一个重要的因素。在人工智能的发展过程中，资金减少和发展缓慢（所谓的AI冬季）受到阻碍。

目前谁在投资量子技术？

公共部门为量子计算贡献了大部分资金。2024年麦肯锡公司的一份报告估计，截至2023年，世界各国政府已宣布投资420亿美元到量子技术。根据该公司的《Quantum Technology Monitor》报告，大多数国家政府的举措“旨在建立技术领导地位和主权，并刺激私人投资以促进量子技术发展”。

与此同时，麦肯锡公司估计2023年对量子技术初创公司的私人投资为17.1亿美元。

最近的公共和私人投资包括以下内容：

• 美国空军研究实验室向生产量子计算机的IonQ授予5450万美元的合同。
• 风险投资公司GP Bullhound将Q-CTRL的B轮融资扩大到1.13亿美元。Q-CTRL制造量子计算基础设施软件。
• 摩根大通引领对Quantinuum公司的3亿美元投资，与这家量子硬件和软件公司合作进行量子计算研究。

量子技术的现状如何？

目前有几十家供应商生产量子计算机，还有很多专业开发人员为量子计算机提供软件。

在硬件方面，量子计算机基于量子比特，量子比特是量子计算的基本组成部分。供应商们正在使用不同类型的超导材料、原子或亚原子粒子来制造量子比特。因此，目前有多种类型或模式的量子计算机可用。这些包括量子退火、超导、捕获离子、中性原子、光子和量子点。

此外，其他类型的量子计算正处于早期开发阶段。例如，微软的Majorana 1量子处理单元代表了新兴的拓扑量子比特模式。

本地量子计算机的主要客户是研究和学术机构以及政府机构。此类安装通常花费超过1000万美元。然而，云服务提供对昂贵硬件的更广泛访问。AWS、Google和Microsoft Azure等Hyperscalers提供基于云的访问，就像很多量子硬件制造商一样。

业务领导应该如何为量子计算做准备？

这种类型的计算现在正处于开发阶段，业务领导可以开始为量子未来做准备。以下是如何开始的步骤：

考虑安全性。在探索如何使用量子技术之前，企业应该研究攻击者将如何利用量子计算来攻击他们。攻击者预计在某个时候会利用量子计算机来打破数据保护的加密标准。在准备后量子密码学时，企业应该评估其加密算法库存。

研究云访问。内部部署量子计算需要数百万美元费用，更不用说维护安装的持续成本，这可能会是大多数企业所无法支持。然而，云访问为获得技术经验提供现付现用的途径，还允许企业在不承诺任何一种情况下调查多种类型的量子计算。

与生态系统合作。量子生态系统汇集政府机构、学术机构和技术供应商，目前在全球范围，已经出现20多个这样的生态系统。这些旨在促进量子计算发展的创新中心通常包括行业合作伙伴。与生态系统合作可以帮助企业扩展其量子知识，并提供对有限量子计算资源的访问。

确定试点项目。具有量子计算基础的企业可以从小规模试点开始，以获得更多技术实践经验，探索其优势，并了解潜在的障碍。