您可能已经看到了最新一期的《时代》杂志，封面标题是“量子跃迁”。四年前，我和我的同事 Brian Hopkins 合作发表过一篇报告，深入探讨量子计算（Quantum Computing，简称 QC）的技术基础设施。当时量子计算只是初具雏形，我们预测，量子计算机至少需要五年时间才能具备颠覆各种行业的潜力。现在来到2023年初，我们认为，量子计算商用化仍然处于早期阶段。我们近期一项研究显示，以下因素正推动量子计算开启新篇章：
- 厂商的量子计算软硬件创新正取得实质性进展。 IBM、百度、Google、D-Wave、IQM、IonQ 和 Xanadu 等领先厂商正通过涵盖超导、离子阱、氮空位中心和光电子的各种方式方法取得实质性进展。IBM 的系统在2019年时只能支持27量子比特，但2022年已扩展到433量子比特，可以为内核运行时、中间件和应用提供丰富的开发者支持。百度于2020年首次公开了提供量子机器学习开发工具的量子基础设施即服务平台。2022年百度又进一步发布了两种更广泛的量子计算组合——搭载10量子比特超导量子芯片的量子计算机乾始和提供集成量子机器学习支持的云原生量子软件平台量羲。
- 技术生态系统扩展正接近临界点。 IBM Quantum Network 2019年仅有40名成员，但目前正携手超过210家财富500强企业、大学、实验室和初创公司共同迈向量子物理的未来。基于百度飞桨的量桨已经成为量子机器学习开发的有机组件。百度不仅围绕该组合打造了最活跃的深度学习开源生态系统，服务超过五百万开发者，而且发布了600多个开源 AI 模型，其中包括十几个量子机器学习模型，适用于一系列业务场景。
- 早期业务案例开始彰显量子计算的差异化商业价值。在之前的研究中，我们已经预见到量子计算在常见计算密集型应用场景中的战略潜力，涉及能源、制药、交通运输、物流、材料科学和金融领域。E.ON 是欧洲第一家与 IBM Quantum 合作实施量子解决方案的公用事业公司。百度也通过 Paddle Quantum 为一系列业务场景提供量子应用模型，如化学行业的材料模拟、制造业的材料表面质量检测、医疗行业的蛋白质折叠和金融服务业的投资组合优化。
- 全球决策者对量子计算感兴趣。《2022年 Forrester 优先级市场调研》显示，全球46%的业务与技术决策者和影响者对新兴量子计算解决方案有一定程度的了解，65%认为量子计算对其所在组织来说将会很重要。
虽然距离通用量子计算机的实现还很遥远，但我们希望能够在2023年见证第一台基于超导的、超过1,000量子比特的量子计算机的诞生，我们也希望见证更多量子机器学习的突破，所有这些都将让我们离革命性业务成果更近一步。另一方面，尽管人类目前已取得上述进步，但什么时候能获得实用的量子优势（也即就解决实际问题的时间和成本而言，量子计算比传统计算机更好）仍然不好说，有可能是在2023年，但也有可能等到2033年也实现不了。就目前而言，在很多情况下，量子计算仍然只是供学习和实验用的引擎而已。
有鉴于此，技术高管应采取实验性方法来评估量子计算的业务潜力，尤其是在组合优化领域，如金融服务业的风险建模、物流业的调度优化、医疗行业的药物开发、化学行业的新材料发现以及能源行业的组合风险分析等。
让我们为量子跃迁的来临做好准备！
Forrester 订阅会员可参阅英文《Quantum Computing: Technology Infrastructure Deep Dive》报告。
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