上周，全球顶尖的量子研究人员、投资者和政府官员齐聚美国华盛顿特区，参加第三届年度量子世界大会。尽管距离真正实用的量子计算机的诞生还有数年之遥，但大会气氛依然乐观，量子计算、量子网络和投资领域都宣布了重大新进展。

IBM、微软和波音都宣布了重大消息，预示着该行业可能正在进入一个新的发展阶段。

量子计算领域的突破

IBM量子计划副总裁Jay Gambetta表示，在量子计算的大部分历史中，几乎所有的研究都集中在开发底层硬件上。但软件方面对于实际的企业应用来说更为重要，而IBM今天宣布的内容相当于一种量子软件应用商店。

IBM的Quiskit Functions Catalog目前提供来自IBM及其合作伙伴的六项功能。其中四项功能抽象了性能管理，并改进了错误纠正和性能。另外两项功能消除了理解量子电路的需要——一项用于优化领域，另一项用于化学领域。

“这是朝着库和未来应用商店迈出的一步，”Gambetta说。

现在，具有特定商业领域专业知识的人员可以开始试验量子计算，而无需自己成为量子科学家。他说：“这加速了寻找有用应用的竞赛。”

Gambetta说，自2016年以来，IBM就通过云向客户提供量子计算服务，数百家机构都在使用该平台。

“我们将专注于构建平台，并希望所有创新者和初创公司都能进行算法方面的创新，”他说。“未来几年，我们将推出企业案例。在今天之前，我认为这还真的不可行。”

与此同时，微软也声称拥有世界上最可靠的量子计算平台。

微软高级量子开发副总裁Krysta Svore表示：“Azure Quantum Compute平台超越了我们的Azure Quantum Service，结合了更多的逻辑量子比特和更可靠的量子计算。”

在上周的量子世界大会上，微软宣布与Quantinuum合作创建了12个逻辑量子比特，Svore说，这是有史以来最多的逻辑量子比特Quantinuum提供了量子硬件，微软则负责错误纠正。

尽管这些量子计算机仍然太小，无法执行经典计算机完成的任务，但它们已经可以让公司试验用例并测试算法。“我们已经进入了可靠量子计算的时代，”她说。

Svore表示，进行科学上有用的计算需要大约100个可靠的逻辑量子比特，而拥有能够执行经典计算机无法完成的任务的通用量子计算机则需要大约1000个逻辑量子比特。

“我们还展示了全球首个Azure HPC、逻辑量子比特和人工智能的集成混合工作流，”她说。这很重要，因为量子处理可能不会完全取代计算机，而是会作为加速器，在需要时接管任务，解决原本难以处理的问题。

和IBM的Gambetta一样，Svore表示她预计将在2030年前实现量子优势。

特别有趣的是，上周的12量子比特计算机是4月份4个逻辑量子比特的3倍，更重要的是，物理量子比特的数量从30个增加到了56个。这意味着逻辑量子比特的数量增长速度大大超过了所需的基础物理量子比特的数量。

Quantinuum的副总裁兼总经理Jennifer Strabley表示：“我们展示的是逻辑量子比特数量的持续增长。而且逻辑量子比特的性能优于基础物理量子比特的性能。”

Strabley也认为，2029年将是量子计算技术商业应用的转折点。

由于这些潜在应用之一涉及破解现有加密技术，因此NIST（美国国家标准与技术研究院）于今年8月宣布新的量子安全加密标准可谓恰逢其时。

Gartner分析师Chirag Dekate表示，对于倾向于研发的企业来说，利用将量子计算与高性能计算和人工智能相结合的平台是有意义的。

“他们正在问自己的问题是，他们是想成为创新者还是观望者，”他说。“人工智能和高性能计算的结合使他们能够在医疗保健、金融服务、制造业等领域探索更大的设计空间。他们确定了经典优势结束和量子优势开始的转折点。”

他表示，这些企业正在与微软、IBM和亚马逊等量子平台提供商合作。“他们正在接触这些系统，并探索在量子环境中开发应用程序需要哪些条件。这是一项极具挑战性的任务，但研究人员和企业确实正在参与这些实际活动。”

量子投资专家Jennifer Addie是咨询公司VentureScope的COO，也是网络加速器项目MACH37的战略方向负责人，她表示自己对微软的这一宣布感到兴奋。“对于那些关注发展轨迹的人来说，这一进展是显著的，比大多数人预期的要快得多，”她说。

长期以来，人们普遍认为量子计算机仍然遥不可及，企业有充足的时间来准备。“它比你想象的要近得多，”她说。

虽然量子计算研究仍然主要基于资助，但投资圈已经开始进行投资，她说。“MACH37针对的是初创阶段的公司，”她说。“我们已经投资了几家不同的量子公司。”

初创公司现在可以通过云平台轻松访问量子计算机，这使得新型公司更容易进入这一领域，而不仅仅是那些从事基础物理问题研究的公司。例如，她表示，他们可能正在从事网络安全和量子计算的其他应用。