文/Will Ashford-Brown，Heligan Group投资银行战略洞察总监

传统上，当科学家和工程师遇到难题时，他们会借助超级计算机来求解。计算机处理数据，然后得出答案；但情况并非总是如此。超级计算机并非无所不能，在解决某些特定问题时也会遇到困难。

那么接下来该怎么办呢？我们就会求助于量子计算。研究人员预测，量子计算机能够比任何传统计算机更快地处理某类问题，尤其是那些涉及大量变量和潜在结果的问题，比如模拟问题或优化问题。

传统计算机依靠0和1，即“比特”来处理和传递信息，而量子计算机则基于量子力学原理，利用量子比特（qubits）进行信息处理与传输。量子比特可以同时处于0、1，或既是0又是1，甚至是0和1所有可能状态的叠加态。这是因为在微观层面，质子、电子或离子等基本粒子，会按照一定的概率同时呈现多个量子态，这一现象被称为量子叠加态。叠加态通常以波的形式存在，类似于两个音符同时奏响时的波形叠加。量子态的另一个关键特性是量子纠缠，它指的是即使量子粒子之间相距甚远，它们之间仍存在极强的关联性，爱因斯坦曾称之为“鬼魅般的超距作用”。理论上，处于纠缠态的粒子无论相隔多远，都会同时产生联动反应。

得益于量子叠加态与量子纠缠效应，量子计算机能够执行传统计算机无法实现的并行计算。其快速分析拍字节（petabyte，PB）级数据集的能力，将在医学研究、金融服务、机器学习等领域发挥巨大作用，甚至可能解锁我们尚未设想的应用场景。但令人担忧的是，量子计算机的强大算力可能导致现行密码体系与加密技术面临被破解的风险。例如，破解广泛使用的 RSA 加密算法，传统计算机大约需要 3 亿年的时间；但据估算，未来的量子计算机可能仅需10秒即可完成。

投资者们怎么看？

目前，全球有高达数百亿美元的资金正涌入到量子计算领域。2022 年，中国在量子计算领域的投入超过其他所有国家和地区，估计资金达176 亿美元；欧洲投入了 95 亿美元，美国投入27 亿美元，日本投入23 亿美元，英国投入 17 亿美元。

2024 年，在量子技术领域的投资达到了 15 亿美元，各国政府还承诺在未来十年内将继续投入401.2 亿美元来支持量子计算领域的发展。进入 2025 年，欧洲一些顶尖的量子初创公司陆续获得了更多投资，其中包括Quantinuum公司获得8.18亿美元，Alice & Bob公司获得1.98 亿美元，Pascal公司获得1.85 亿美元，Riverlane公司获得1.73 亿美元。

量子时代即将到来？

预计全球量子计算市场的规模将从 2020 年的5.46 亿美元增长到 2027 年的114 亿美元，很有可能这还是非常保守的低估预计。当前有限的技术能力很快将被新一代量子计算平台所取代，并引发客户需求的激增。

过去，量子计算主要局限于国家研究实验室和超级计算中心，但如今商业化应用已拉开序幕，科技巨头们已经先行一步。微软、亚马逊、谷歌和IBM纷纷与量子计算初创公司合作，推出量子云服务或研发自己的量子计算机。例如，IBM计划在2025年底前建造拥有1000个量子比特的量子计算机——这一规模被视作量子计算机性能超越经典计算机的临界点，而谷歌则计划在 2029 年实现同类目标。

过去40年间，量子计算领域流传着一个经典调侃：真正的量子计算机永远“还有五到十年”才能实现，仿佛它永远停留在触手可及的前方。如今，我们已无限接近量子技术的商业化实际应用，甚至可以说已经跨入门槛。尽管体积、冷却、成本、速度及实际影响力仍需长期优化，但商业应用、资本涌入与产业机遇的敲门声已经清晰入耳。