核心要點

• Quantinuum的首次公開募股（IPO）以及今年一系列量子計算公司的上市，表明量子計算正逐步接近實際應用。

• 製藥公司Amgen和醫療機構Cleveland Clinic正在投資量子計算系統，以探索藥物發現和臨床研究。

• 美國商務部於5月公布了一項規模達20億美元的一攬子計劃，以加速量子技術發展，並在國家實驗室部署一套量子計算系統。

隨着人工智能佔據新聞頭條，量子計算也正在加速發展。

這種趨勢在公開市場上表現得尤為明顯。Quantinuum具有里程碑意義的首次公開募股（IPO），以及今年一系列量子計算公司的上市，都釋放出一個信號：量子計算正在從科幻式的投機概念，逐步轉向一個早期商業市場。

上月底，微軟（Microsoft）在美國馬里蘭州公布了一座新的研究中心，使其技術距離美國政府國防高級研究計劃局（DARPA）的獨立評估機構更近了一步。

IonQ宣佈，其最新量子計算系統將部署在英偉達（Nvidia）的量子研究中心，從而搭建起傳統計算硬件與量子處理器之間的橋樑。

與此同時，一篇技術論文聲稱，IBM的Nighthawk處理器只用了19秒就完成了一項任務，而據估算，超級計算機完成同一任務需要110年。

IBM量子計算應用業務副總裁Scott Crowder表示：

「這個行業中有很大一部分仍然在做‘玩具問題’。但處於行業最前沿的人已經不再這樣做了。」

這種最前沿的進展，在藥物研發領域表現得尤其明顯，因為量子系統能夠模擬電子和分子的複雜行為。

Amgen是全球最大的製藥公司之一，它已經開始採用量子技術，希望縮短藥物開發周期。

Amgen也是Quantinuum首輪重大孖展中的主要投資者之一，同時還與QuEra等企業展開合作。

Amgen研究副總裁兼研發技術負責人Alan Russell表示：

「我看待量子計算的方式，與看待其他新興技術一樣。它能夠讓我們做到哪些以前無法做到的事情？它又能夠在哪些方面有意義地補充我們已經擁有的工具？」

對於Amgen而言，這意味着解決高度複雜的計算問題，從理解規模龐大且結構複雜的數據集，到在分子層面模擬各種相互作用。

與其他企業一樣，Amgen正在尋找所謂的「量子優勢」（quantum advantage），也就是量子計算系統能夠比目前最先進的經典超級計算機更加高效地完成一項有實際價值的任務。

從理論上講，實現量子優勢並不要求量子計算機擁有完全容錯的系統——所謂完全容錯系統，是指能夠實時檢測並糾正錯誤的系統。

但這一里程碑目前仍然難以實現，因為隨着量子系統規模擴大，其對環境噪聲的敏感程度也會越來越高。

目前的投資重點，是探索量子計算的能力並尋找實際應用，而不是立即獲得效率提升。

Russell表示：

「對我來說，這個機會並不一定是為了簡化運營，而是要了解它是否能夠幫助我們解決那些利用現有工具很難解決的科學問題。」

這種熱情正在整個醫療行業蔓延。

五年前，Cleveland Clinic（克利夫蘭醫學中心）的量子計算項目最初是在其位於俄亥俄州的主院區一家食堂裏啓動的。

該項目是在Cleveland Clinic成立100周年之際啓動的，目標是為未來一個世紀的醫療服務奠定基礎。

這一計劃的核心是Discovery Accelerator，這是Cleveland Clinic與IBM開展的一項合作，目前已經覆蓋60多個項目，涉及人工智能、高性能計算，當然也包括量子計算。

Cleveland Clinic首席研究信息官Lara Jehi博士表示：

「我們當時採取的是一種長期視角，而這正是任何研究量子計算的組織都需要具備的視角。否則，把它作為一項投資是沒有意義的。」

Cleveland Clinic、IBM以及日本研究機構理化學研究所（Riken）的研究人員，因其在蛋白質建模方面的工作而獲得了著名的ACM Gordon Bell獎提名。

Jehi表示：

「真正的創新在於弄清楚量子計算和經典計算如何協同工作。這使它變得更加普遍，而這種普遍化本身就是一個非常重要的驗證。」

Cleveland Clinic早期曾嘗試利用量子計算預測患者術後的心臟風險，但這一任務對於當前的量子硬件而言過於複雜。

不過，Jehi認為，量子計算在其他領域擁有巨大的潛力，例如臨床試驗流程、供應鏈，以及大型醫院網絡中的員工排班等。

Jehi表示：

「如果我們只把量子計算用於藥物發現，那麼我們實際上把它限制在了一個只有製藥公司感興趣的應用領域。」

「實際上，它可以應用於各種研究環境，覆蓋那些我們過去還沒有很好探索的領域。」

這種熱情也延伸到了美國聯邦政府層面。

美國商務部於5月公布了一項規模達20億美元的一攬子計劃，以加速量子技術的發展。

除了繼續努力確保國內量子技術供應鏈的安全之外，美國政府還設定了2028年這一時間節點，目標是在一家國家實驗室部署一台「具有科學實際意義的量子計算機」。

推動這一計劃的部分原因來自國家安全方面的擔憂。

爭論的核心之一是肖爾算法（Shor's algorithm）。

這是一種能夠對大整數進行因式分解的算法，其速度是任何經典計算機都無法匹敵的。

這種算法從未被用於破解現實世界中的加密系統，但政府合作伙伴強調，相關準備工作不能等待。

儘管目前仍無法確定這種風險究竟會在什麼時候出現，以及屆時會以什麼形式出現，但提前做好準備仍然十分重要。

不法行為者最終也不可避免地會利用量子計算能力，尤其是在雲計算訪問降低進入門檻的情況下。

亞馬遜雲科技（Amazon Web Services）和微軟等行業巨頭已經建立了量子計算生態系統，可以託管第三方量子計算硬件，讓開發人員能夠試驗量子算法。

Booz Allen量子計算業務負責人JD Dulny表示：

「量子計算對我們公共基礎設施構成的威脅非常嚴重、非常現實，而且一定會到來。」

「我們不知道未來兩三年世界會變成什麼樣。每當一種變化出現時，就像我們在人工智能領域看到的那樣，人們既會利用它做出令人驚歎的事情，也會利用它做出可怕的事情。」

對於希望押注量子計算未來發展的投資者而言，純量子計算公司中的市場領導者IonQ仍然持續受到高度關注。

美國銀行證券（BofA Securities）最近開始覆蓋IonQ，並給予該股票**「買入」評級**，理由之一是公司進行了具有戰略意義的技術收購，例如最近收購芯片製造商SkyWater Technology。

政府的支持也凸顯了其他競爭者。

Infleqtion在傳感器和原子鐘等國防應用領域處於領先地位。

與此同時，美國聯邦政府持有上市公司Rigetti Computing、D-Wave Quantum和Quantinuum的股份，這也為它們各自的量子計算硬件路線提供了認可。

IBM仍然是這一領域的核心參與者，不過分析師們對於量子計算業務的增長預期究竟有多少已經反映在IBM的股價中，仍存在爭議。