量子计算:下一场重大的技术革命

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Lisa Ernst · 28.11.2025 · 技术 · 5 分钟

量子计算正从研究走向商业化现实。市场分析预测其将带来巨大的价值创造,而超大规模云服务提供商正在通过云来推广和普及其应用。企业已开始报告初步的生产性应用。信息更新速度加快:纠错技术的突破、更成熟的云服务以及首批“生产部署”,预示着其未来将成为重要的投资主题。

量子计算:概述

麦肯锡的“2025 量子技术监测报告”将 2024 年视为一个转折点。重点已从计算量子比特数量转向其稳定性和纠错。这对对可用性要求很高的行业发出了一个信号( McKinsey). 早在 2024 年 4 月,该行业就预测到 2035 年可能产生高达约 2 万亿美元的经济价值( McKinsey). BCG 预测长期价值创造为 4500-8500 亿美元,并指出 2023/24 年有超过 100 个已记录的企业概念验证(PoC)( BCG, BCG).

与优化经典硬件上决策的人工智能不同,量子计算是一种新的计算范式。它基于量子比特、叠加和干涉,并且是解决极度复杂的组合和量子力学问题的理想选择( IBM). 人工智能用于识别和预测模式,而量子计算有望在特定任务上提供超越超级计算机的真正计算优势,例如在量子模拟或特定优化方面( IBM, arXiv).

技术进步

微软正在将“逻辑量子比特”和纠错进展集成到 Azure Quantum Elements 中。2024 年,微软与 Atom Computing 宣布了将纠缠扩展到数十个逻辑量子比特,包括纠错和 Azure 集成( Microsoft, Azure).

2024 年 12 月,谷歌在《自然》杂志上首次报告了“低于阈值”的纠错,从而实现了指数级改进的纠错量子比特。2025 年,Willow 芯片上实现了算法里程碑(“量子回声”)( Nature, Google Research, Google Blog).

亚马逊正在扩展 Braket,作为 QPUs 的完全托管访问。这包括模拟和混合工作流,以及新的功能,如程序集和 QPU 运行的预算限制( AWS Braket, AWS Blog, AWS What's New).

IBM 通过 IBM Quantum Platform 提供可生产访问的超导系统和 Qiskit 运行时,并朝着“量子优势”的方向推进路线图。最近,新处理器设计(“Nighthawk”、“Loon”)和平台更新已宣布( IBM Quantum, Reuters, IBM Quantum Announcements).

甲骨文正通过合作伙伴定位自己以应对混合场景,例如通过 OCI 与 QMware 和 NVIDIA CUDA-Q 合作以实现企业工作流( The Quantum Insider, NVIDIA).

Meta 通过后量子密码学应对量子影响,并开始在其自身基础设施中进行迁移( Meta Engineering).

前瞻——量子计算:展望技术未来。

来源: youtube.com

量子计算:展望技术未来。

应用领域和潜力

在优化领域,汽车、物流和制造业公司已取得早期成功。大众汽车早在 2017 年就在 D-Wave 模拟器上演示了交通流量优化( Volkswagen Group, Frontiers in ICT). 2025 年,福特奥托桑为生产排序引入了混合量子生产系统,并大幅缩短了运行时间( D-Wave Newsroom, The Quantum Insider). 宝马正与合作伙伴一起,通过挑战和 PoC 来应对机器人和制造优化以及自身的用例( D-Wave Resources, AWS Blog, BMW Group).

在金融行业,蒙特卡洛任务被认为是获得平方加速的候选项目:摩根大通的研究人员在基于门控的硬件上通过幅度估计展示了期权定价( Quantum Journal, arXiv). 在材料和化学模拟方面,谷歌和 D-Wave 报告了可验证的进展:Willow 上的纠错门以及《科学》杂志发表的超越经典超级计算机的退火模拟( Nature, Science). 空客利用竞赛来解决具体的航空问题——从载荷管理到飞行动力学( Airbus, Quantum Zeitgeist).

自 2024 年 8 月 13 日起,首批最终 NIST 后量子密码学标准(FIPS 203 ML-KEM、FIPS 204 ML-DSA、FIPS 205 SLH-DSA)已发布。这是广泛迁移的启动信号( NIST News, NIST CSRC, NIST PQC). 欧盟在其“协调实施路线图”中建议到 2035 年采取协调一致的行动;企业现在应建立资产清单和迁移路径( EU Digital Strategy, TNO). Meta 公开报告了其 PQC 的部署情况,并分享了吸取的教训( Meta Engineering).

前瞻——量子计算:一项有潜力彻底改变我们世界的技术。

来源: linkedin.com

量子计算:一项有潜力彻底改变我们世界的teknologi.

投资格局

纠错技术的突破和云的可访问性降低了进入壁垒。谷歌的 Willow 结果和微软的逻辑量子比特预示着通往可靠计算的更现实路径。AWS、IBM 和合作伙伴为开发者和企业提供了生态系统( Google Research, Nature, Microsoft Blog, AWS Braket, IBM Quantum). 与此同时,首批生产性应用开始出现——从交通到工厂车间——这支持了投资意愿( Volkswagen Group, D-Wave Newsroom).

上市公司“纯粹播放”稀少且波动。IonQ 在 2025 年 11 月报告了强劲的收入增长,并上调了年度预测;估值仍然具有投机性( IonQ Investors, IonQ Financials, Financial Times). Rigetti 正在努力应对低收入和不稳定的表现,但正在推进 150 多个量子比特的路线图( Rigetti Investors, Nasdaq). D-Wave 在 2025 年传达了一项在《科学》杂志上验证的“超越经典”的结果,并报告了首批生产部署;科学界正在讨论该声明的细节和范围,这突显了投资者的风险( Science, Financial Times, HPCwire). 为了分散投资,存在主题 ETF,如 Defiance QTUM,但它将机器学习股票与量子混合在一起——因此不提供纯粹的量子敞口( Defiance ETFs, Defiance FactSheet). 大型科技公司通常将量子作为更广泛的研发组合的一部分来推动;它们的股票不是“纯粹”的量子杠杆产品( IBM Quantum, Google Research, Microsoft Blog, AWS Braket).

前瞻——深入了解构成下一场技术革命基础的量子计算机的复杂架构。

来源: user-added

深入了解构成下一场技术革命基础的量子计算机的复杂架构。

战略建议

近期的工作表明在纠错量子比特和可验证优势方面取得了真正的进展。然而,通往通用、容错系统的道路仍然是长期的,目标是数百万个稳定的量子比特( Nature, Google Blog, Reuters). 麦肯锡强调,2024 年转向量子比特稳定性降低了关键行业的进入壁垒——但路线图仍然在技术上面临挑战( McKinsey). 对企业而言,这意味着从现在开始着手 PQC 迁移和有用的试点案例。对投资者而言,这意味着要审慎地权衡机遇和技术里程碑( NIST PQC, EU Digital Strategy).

量子计算正在发展成为仅次于人工智能的“下一项重大技术”:在纠错、强大的云服务、首批生产性应用和受监管驱动的加密迁移方面取得了明确进展。与此同时,硬件扩展、可用性和商业模式仍在发展中。作为一家企业,现在开始的应该是认真规划 PQC 并通过云访问测试有针对性的量子试点项目。作为投资者,应该将该主题视为一场长跑——激动人心,但波动且数据驱动( McKinsey, AWS Braket, Google Research, Science).

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