量子计算机正在为宝马、LG等公司解决更大的问题

光子盒研究院出品

经过多年的发展，量子计算机在2021年趋于成熟，刺激商业客户开始涉足这种前沿技术。2022年，商界可能会更加热情地拥抱量子计算。

宝马是看到了量子计算机前景的制造业巨头之一。2021年12月，这家德国汽车巨头在与亚马逊共同举办的一场量子计算竞赛中选出了四名优胜者，以突出这项新技术对汽车制造商的帮助。宝马发现，量子计算机有潜力优化汽车上传感器的位置，预测金属变形模式，并在质量检查中使用人工智能。

宝马集团研究负责人Peter Lehnert表示：“我们宝马集团确信，量子计算等未来技术有可能使我们的产品更具吸引力和可持续性。”

宝马并非唯一一家决心评估量子计算机实际应用的公司。航空航天巨头空中客车公司、金融服务公司PayPal和消费电子制造商LG电子等商业公司，都在寻求使用这些机器改进材料科学、简化物流和监控支付。

多年来，研究人员或多或少将量子计算机作为概念项目进行研究，以目前的发展速度，它们很快就会强大到足以处理传统计算机无法处理的计算工作。

就像之前的云计算一样，量子计算将是大多数公司从其他公司租用的服务。尽管需要做更多的工作才能充分发挥其潜力，但量子计算机正变得越来越稳定，这些进展正在帮助企业克服最初的犹豫。

法国量子计算初创公司Pasqal首席执行官Georges-Olivier Reymond表示，这些进展正在扭转那些以前将量子计算视为天方夜谭的怀疑论者。几年前，当他提起这个话题时，大公司的员工会翻白眼。但这种情况已经改变了，“现在，每次我和他们谈话，我都会得到一个肯定的答案，”Reymond说。“他们准备好了。”

Pasqal的一个新客户是欧洲国防承包商泰雷兹(Thales)，后者对传感器和通信中的量子计算应用很感兴趣。泰雷兹首席技术官Bernhard Quendt表示：“Pasqal的量子处理器可以有效地解决经典计算系统无法解决的大型问题。”。

当然，量子计算仍然只占是传统计算市场的一小部分，但它正在快速增长。Hyperion Research分析师Bob Sorensen在12月举办的Q2B量子计算产业大会上表示，2021年企业在量子计算机、软件和服务上支出了约4.9亿美元。他预计，到2022年，支出将增长22%，达到5.97亿美元，到2024年平均每年增长26%。相比之下，Gartner分析师预测，到2021年，传统计算的支出预计将增长4%，达到3.8万亿美元。

波士顿咨询集团(BCG)分析师Jean-Francois Bobier表示，考虑到使用量子计算机每小时的成本在3000至5000美元之间，这种日益增长的商业活动是值得注意的。一台传统的高性能计算机托管在云服务上，同样的时间花费半美分。

分析师表示，量子计算的实际支出将在行业解决纠错问题时开始。今天，最先进的量子计算机单个计算步骤的保真度约99.9%。因此，量子计算机必须多次运行相同的计算，才能确信答案是正确的。而通过纠错可以克服这个问题。

根据BCG的数据显示，一旦量子纠错技术成熟，通过量子计算产生的收入将呈爆炸式增长。BCG估计，到2025年，使用今天的机器，总价值可能在50亿至100亿美元之间。一旦纠错的机器出现，到2040年，总数可能会跃升至4500亿美元到8500亿美元之间。

降低量子计算机复杂性的软件和服务也将提高使用率。IonQ首席执行官Peter Chapman预测，到2022年，开发人员将能够用量子计算机轻松训练他们的AI模型。Chapman说：“你不需要知道任何关于量子的知识，你只需要给它数据集，它就会给出一个模型。”

总的来说，关于量子计算机如何带来商业利益，2021年已经有了一些迹象：

● 汽车制造商戴姆勒和石油巨头埃克森美孚已与量子计算的早期支持者IBM签订合同，使用IBM的量子计算机。这些公司是量子计算机有朝一日可能实现的材料科学突破的主要候选公司。他们还可以使用这些机器来帮助解决物流难题，例如，在需要时在现场获得合适的设备，或者及时将合适的组件送到工厂进行制造。

● 空客、LG电子、保健公司强生、能源公司法国电力(EDF)和化工巨头巴斯夫等工业企业都在争夺Pasqal单台量子计算机的时间。这家初创公司正在开发一种相对较新的”中性原子”设计，该设计使用激光仔细排列铷原子，然后将其用作量子比特来处理数据。许多量子计算初创公司都在美国，但Pasqal的总部位于法国，受益于欧洲客户和政府计划。

● PayPal公司的人工智能研究总监Vidyut Naware说，他们正在将D-Wave的量子退火机(一种适合解决优化问题的量子计算机)用于指导其欺诈检测工作。PayPal正在进行测试，以更好地了解如何更有效地部署量子计算。

● 亚马逊AWS为客户提供了对IonQ、Rigetti Computing和D-Wave Systems机器的访问权限。它很快就会加入QuEra和Oxford Quantum Circuits的机器，并正在建造自己的量子机器。使用其服务的公司包括摩根大通，该公司正在测试其优化工作，例如管理客户的投资组合。

● 微软正在研究自己的量子计算方法，称为拓扑量子比特设计。这项工作尚未商业化，但微软的Azure云服务提供了对量子计算机和量子计算机模拟器的访问，这是一个重要的基石。微软还与毕马威达成协议，帮助客户使用Azure测试量子计算。

● Quantinuum是硬件制造商霍尼韦尔量子解决方案与软件制造商剑桥量子合并后成立的公司，该公司于2020年12月推出了一项生成随机数的服务。这听起来可能晦涩难懂，但这些数字是现代加密的基础。尝试该服务的包括富士通和Axiom Space。

● 量子化学软件初创公司Qunasys的首席执行官Tennin Yan说，它向三菱化学公司等客户提供软件。量子化学和材料科学可以帮助工程师找到更好的太阳能电池板材料、电动汽车电池和塑料。

今天的量子计算机与其说是必需品，不如说是奢侈品。但鉴于其在材料科学、航运、金融服务和产品设计方面的潜力，像宝马这样的公司正在投资也就不足为奇了。汽车制造商将从更好地了解材料在碰撞中如何变形或更快地训练其车辆的视觉AI中获益。虽然量子计算机今年或明年可能不会产生回报，但一旦技术成熟，错过这项技术是有代价的。

参考链接：

https://www.cnet.com/tech/computing/quantum-computers-will-help-solve-bigger-problems-in-2022/

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