金融时报：量子计算不可避免，但泡沫仍存

光子盒研究院出品

多年来，关于创纪录系统的头条新闻占据了量子计算的新闻。各个公司仿佛开启了一场量子计算机竞赛，在大家狂热投资量子计算领域并对量子计算充满美好想象对同时，不免会引起一些质疑：“量子计算，是泡沫还是现实？”

IBM 预计将在2023年发布一款处理器，该处理器将逆转将更多量子比特投入使用的趋势。量子比特是量子计算机的处理单元，可以通过多种技术构建，包括超导电路、俘获离子和光子（光的量子粒子）。

在日本，富士通正与日本理化学研究所(Riken)合作，在 2023 年 4 月开始的财政年度为公司提供该国第一台国产量子计算机的使用权。它将拥有 64 个超导量子比特。“最初的重点将放在材料开发、药物发现和金融方面的应用，”富士通研究院量子实验室负责人 Shintaro Sato 说。

然而，并不是每个人都在遵循成熟的超导道路。2020 年，印度政府承诺在量子技术上投入 800 亿卢比（宣布时为 11.2 亿美元）。很大一部分将用于光子技术——基于卫星的量子通信，以及创新的“qudit”光子计算。

尽管事情变得越来越严重并且具有国际竞争力，但量子技术目前在很大程度上仍然是协作的。“这个领域的好处是竞争非常激烈，但我们都认识到这是必要的，”Monroe 说。“我们没有零和博弈的心态：有不同的技术，成熟程度不同，我们现在一起玩。在某个时候会有某种整合，但现在还没有。”

Nikita Gourianov

Nikita Gourianov是牛津大学的物理学家，研究计算量子物理学。在这里，他认为人们对量子计算的前景过于乐观了。

当大量投资者反复做出错误的投资决定时，金融泡沫就会出现，通常是由于贪婪、误解和容易赚钱。一个现代的例子是量子计算。

量子计算通常被描绘成一种新兴技术，其最终影响只能与人工智能相媲美。根据量子布道者的说法，功能齐全的量子计算机的出现只是时间问题，它可以完成从彻底改变药物开发到破解互联网加密方案的一切工作。

Nikita Gourianov还指出，IonQ、Rigetti 和 D-Wave 等著名量子计算公司首次公开上市后便达到市值顶峰。

根据 Refinitiv 的数据，这三者加在一起的市值仍为 30 亿美元，但今年的预期总销售额约为 3200 万美元（净亏损约为 1.5 亿美元）。这些公司——或任何其他量子计算公司——都没有真正赚到钱。他们产生的微薄收入主要来自旨在向其他公司传授“量子计算机将如何帮助他们的业务”的咨询任务，而不是真正利用量子计算机相对于传统计算机的任何优势。

关于量子计算机，Nikita Gourianov阐述了两个问题：目前的设备非常容易出错，以至于人们试图用它们处理的任何信息几乎都会立即退化为噪音。如果计算机按比例放大（即“量子比特”的数量增加），问题只会变得更糟。克服这些错误的令人信服的策略尚未得到证实，因此尚不清楚何时（如果有的话）可以构建大规模的容错量子计算机；另一方面尚不清楚哪些商业上有用的问题甚至可以用量子计算机解决——如果有的话。

Nikita Gourianov强调“泡沫何时会破灭很难说，但在某个时候索赔会被发现，资金会枯竭。我只希望当音乐停止，泡沫破灭时，公众仍会听我们物理学家的声音。“

Simon Benjamin

Simon Benjamin 是 Quantum Motion 的联合创始人和牛津大学量子技术教授。在这里，他反对Nikita Gourianov认为量子计算是一个典型的泡沫的说法。

Simon Benjamin 认为今天存在许多量子计算公司，但它们通常还没有赚钱。但这些公司现在显然处于研发模式。例如，Psi Quantum是融资超过 665 毫米的最大新参与者之一，但它根本不参与商业活动。它只是告诉投资者这需要时间。它会的。我相信可能要到十年末，我们才能拥有真正有影响力的量子计算机。

并不是每个企业都会从量子计算机中受益，至少在一开始是这样。最早的影响将出现在与材料科学（包括能源材料）、化学或优化（可能延伸到物流/运输）相关的领域。即使在这些领域，企业也只有在希望成为支持技术的一部分而不是用户时才需要参与。尽管有“量子准备就绪”的号召，但其他人可以放松——他们不会错过“量子巴士”，因为巴士仍在建造中。

在量子计算的应用层面，Simon Benjamin强调有数百篇研究论文确定并探索了量子优势在从优化（这是物流和投资组合管理挑战的关键）到解锁自然和技术世界中复杂系统的动态等领域的前景。这些想法都是错误的，最终无法提供价值吗？几乎可以肯定不是。

Simon Benjamin认为量子计算机最需要解决的是尺寸问题：“当然，建筑大小的量子计算机仍然具有影响力——也许与今天 360 亿美元的HPC 领域相当。但此类系统的绝对成本会限制它们的市场以及它们可以带来的好处。缩小它们的选择不多。对我来说，自然的路线是改变今天的硅芯片以承载量子比特而不是比特，但在同样微小的规模上。如果量子计算机要充分发挥其革命性潜力，当然需要解决尺寸问题。”

最后Simon Benjamin总结到：关于量子计算机可以是什么的广泛持有的想法与它们将成为什么的现实之间存在脱节。但断言该领域几乎没有比炒作更多的东西，这是非常错误的。量子计算机的进展是真实的，具有重要商业意义的机器的道路是清晰的，具有明显的里程碑。在这方面，量子计算就像任何其他颠覆性技术一样。

近日，英国金融时报的Teck Tonic博客节目进行了一场有关《量子革命：建造量子计算机的竞赛——炒作是否超过了现实》的讨论，主持人邀请了科技巨头谷歌的量子工程师Erik Lucero、来自微软负责量子软件的工程师Krysta Svore、著名的硅谷风险投资家David Cowan、来自美国马里兰大学从事量子计算领域研究25年的Sankar Das Sarma教授。

Erik Lucero这样描述谷歌构建量子计算的量子计算机：它们被安置在金属圆柱体中，圆柱体内是一排壮观的金板、电线和管道，像枝形吊灯一样悬挂着。然后在中间，有点像我们正在盯着的这个圆柱体的核心，是一种非常漂亮的金属结构，就像闪亮的金子，一些铜编织物。从那里我们有电线出现和下降，基本上连接到内部有量子处理器的主板。在描述量子计算机的未来时，可以感受到Erik Lucer是兴奋的：“你正在看，你知道，那个系统的原型，以及你现在如何想象，当我们从今天拥有的 100 个量子比特发展到 100 万个物理量子比特时，它会如何发展未来。“

Krysta Svore的想法与Erik Lucer类似，其表示他们现在的工作重点在于扩大规模“我们在核心设计了我们的量子机器，以扩展到一百万个物理量子比特甚至更多。这对于解决影响全人类的这些问题是必要的。所以我们必须达到一百万个物理量子比特。”

谷歌最新的量子处理器只有 72 个量子比特。IBM 开发的世界上已知最大的量子计算机有 433 个。将量子计算机从几十或几百个量子比特扩展到一百万个量子比特是一项巨大的技术挑战。那是因为量子比特是出了名的脆弱。它们由处于微妙量子态的单个亚原子粒子组成。

量子比特对来自环境的各种噪声都很敏感。即使是极少量的热量也会破坏它们，导致它们的计算出现错误。所以像朱莉这样的量子工程师必须让量子比特保持低温——而不是正常的低温，深空那种低温。

在超低温下进行这些测量，比深空要冷得多。一般使用稀释制冷机的专业制冷技术来达到这些超低温。它们内部是一种嵌套娃娃结构，具有屏蔽和更强的冷却能力。工程师们希望将其与室温环境隔离开来，并在进入这些系统的核心时降低温度。

但热量并不是唯一的问题。电信号、磁场，甚至宇宙射线。任何事情都会影响量子比特量子态的稳定性，并使计算机无法正常工作。微软正在开发一种特殊类型的量子比特，它应该更能抵抗这种环境噪音。

“你知道，科学突破并不总是在可预测的时间表上出现，但我们正在寻找这种创新水平而不是几十年。”Krysta Svore总结。

David Cowan 投资了多家量子初创企业，认为量子计算机的潜在商业应用潜力巨大，他认为“甚至很难量化量子计算的可用市场规模。这就像在 20 世纪初试图量化计算机晶体管市场一样。它不仅仅是取代我们今天拥有的超级计算机。这是我们可以解锁我们过去甚至无法梦想实现的解决方案的想法。”

最后，Sankar Das Sarma 总结道：量子计算机是不可避免的吗？我的回答是肯定的，会有一台量子计算机。我可以保证。我可能不会在附近看到它，但会有一台量子计算机。但是，你知道，我的意思是，我想在其中加入一点现实。可能是100年。

参考链接：

[1]https://www.ft.com/content/6d2e34ab-f9fd-4041-8a96-91802bab7765

[2]https://www.ft.com/content/f25038fd-a48f-4010-94a6-63e000ffae2d

[3]https://www.ft.com/content/46b79149-81bd-47d2-98a8-0f60f4cf501a

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