皮衣刀客”黄仁勋在上周所发表的“实现有用的“量子计算机可能需要等三十年之久的话语令美股的量子计算概念股集体暴跌，但是这位英伟达创始人兼CEO似乎打从心底看好量子计算的发展前景，欲成为量子计算领军者之一，这也是为什么距离这番话不到一周时间，英伟达(NVDA.US)在本周官宣将在于3月17日至21日的GTC大会上举办首个“量子日”(Quantum Day)，黄仁勋届时将与行业领袖们同台探讨量子计算最新技术进展。几乎同一时间，美国科技巨头微软(MSFT.US)也为量子计算“打call”，在官方博客称2025年是“量子就绪之年”。
Transformer架构的横空出世标志着深度学习与人工智能领域迎来了新的范式转变，可谓直接推动了ChatGPT等生成式 AI应用软件的诞生，正是Transformer将“生成式AI”从谷歌AI实验室带向商业应用。后来的 GPT 家族所有AI大模型，以及Gemini、Claude与LIama等大模型都是基于 Transformer 架构，堪称“AI大模型之母”。展望量子计算的未来，所谓的“Transformer时刻”距离人类社会渐行渐近。
量子计算的“Transformer时刻”，即指代“基于量子计算技术所打造出的可控的、具有商业价值的量子计算应用系统”，这里的量子计算包括但不限于离子阱、量子退火、量子模拟、超导量子比特以及量子纠缠与拓扑量子等等。目前人类技术无法以通用的计算体系实现对于量子态的精准与稳定控制模式，尤其是在实现精准且可控的“量子纠缠”方面存在很大的技术瓶颈。
近年来离子阱技术(比如IonQ、霍尼韦尔的量子解决方案)、D-Wave量子退火计算机等量子计算领域取得突破式进展，IBM力争融合量子比特与二进制算力硬件基础设施，再到2024年12月，谷歌 Willow震撼发布，量子计算领域似乎出现类似的“范式转变”重要基础，使得量子计算有望从物理书上的纯理论逐渐走向“可控的、具有商业价值的实际量子计算应用系统”。
随着英伟达与微软这两大科技巨无霸，以及此前公布量子蓝图的亚马逊(AMZN.US)官宣入局，再加上谷歌(GOOGL.US)与IBM(IBM.US)多年以来深耕于量子计算底层理论与量子硬件体系，以它们的人才储备以及庞大资金体量，再加上各国政府近年来的强力支持，或将推动量子计算商业化的轨迹步入加速曲线。
特朗普即将于1月20日重返白宫开启第二任期，他承诺减少对大公司的监管和减税，增加石油产量和严格的移民政策，这些都表明经济增长和通胀将会走强，但这被视为股市的利好因素。银行、科技、国防和化石燃料等行业可能大幅受益，尤其科技方面，特朗普领导下的美国政府大概率将重点推动美国在人工智能、量子计算、核聚变以及航空航天等最前沿科技创新领域加速发展。
量子计算“Transformer时刻”的关键词：可控且具备大规模商用价值
量子计算系统利用量子力学的特性，比如量子叠加与量子纠缠，提供了一种全新的计算范式，理论上能够在某些特定领域极大程度超越传统计算机的计算能力。根据谷歌当地时间12月9日的一份声明，Willow量子芯片在基准测试中展示了惊人的性能，能够在不到5分钟内完成一个“标准的基准计算”，而传统超级计算机完成同样的任务需要10^25年。
不过需要注意的是，包括谷歌在内，目前还没有任何公司实现任何意义上可精准控制量子态且能够实现大规模商业化的实际用途级别“量子计算”，并且距离这一量子力学加速模式的“最终形态”的差距非常远。这也是为什么谷歌首席执行官Sundar Pichai在一份帖子强调Willow量子芯片为“迈向打造实用量子计算机的重要步伐”，这也意味着谷歌在距离实现可控且商业化的“量子计算”也有着非常遥远的距离。
目前人类技术无法以通用的计算体系实现对于量子态的精准与稳定控制，尤其是在实现精准且可控的“量子纠缠”方面存在很大的技术瓶颈。量子纠缠是量子计算的关键特性之一，它允许量子比特之间的超强关联，这对于海量并行计算和解决某些问题至关重要。然而，当前技术尚未能够实现大规模、长期稳定的量子纠缠。
不过即使是入门级的“启发式量子计算应用”——比如离子阱、量子退火以及量子模拟等等，对于一些研发项目来说，已经具备非常重大的加速计算层面的意义。但是量子态仍然无法精准控制，在实际操作中，量子比特的状态容易受到外界环境的干扰，导致量子退相干和量子错误，并且需要量子计算公司反复试错且仅限于特定的加速计算，实际成本难以精准把控。
D-Wave Quantum(QBTS.US)与IonQ(IONQ.US)对于黄仁勋的反击点在于他们已经实现了具有“实际用途的量子计算应用”，事实证明确实如此，但商业化范围极度狭窄。目前D-Wave等量子计算公司提供的量子计算平台主要集中在入门级的启发式量子计算应用上，商业化应用范围仍然非常狭窄。它们大多数只能够解决特定行业与前沿研发密切相关联的加速问题，并且扮演的是辅助角色，比如医药生物研发工程以及物理实验室的大型研发项目。
近期在美股股价大幅上涨的Rigetti Computing(RGTI.US)与Quantum Computing(QUBT.US)，包括上述的IonQ、D-Wave 都是量子计算重要公司，它们在基于量子计算的加速方面具有不同方向。虽然这些公司取得了一些进展，但尚未实现真正意义上的精准可控且具备大规模商业化价值的量子应用，量子态无法精准控制是目前量子领域的大难题，它们的产品和服务主要集中在特定的前沿研发领域，基本上处于“启发式量子计算应用阶段”，商用范围极度狭窄。
各国政府与科技巨头纷纷入局，量子计算发展如火如荼
近几年全球主要科技国家在量子计算领域的规划布局可谓持续加码，已有30余个国家开展了以大型量子计算项目为重点的量子信息领域规划布局。
IBM2023年末的官方博文指出：“我们已经进入了量子计算的新时代，因为过去几十年的主题是这项新技术出现和建立，现在则是奠定基础，让量子计算彻底成为现实以及实现商业化。
微软近日宣布推出“量子就绪计划”，帮助客户们制定清晰且全面的量子战略。微软战略任务与技术部门总裁兼首席运营官Mitra Azizirad在周三发布的一篇官方博客文章中写道：“量子就绪不仅是一个商业上的必要，也是一个全球性的使命。我们正处于可靠的量子计算时代的开端。我们即将看到量子计算机解决非常有意义的问题并捕捉新的商业价值。”
除了谷歌、微软以及英伟达积极布局量子计算，另一美国科技巨头亚马逊也在加码布局，亚马逊AWS近日推出了一项名为“Quantum Embark”的计划，旨在探索“集成量子计算芯片与传统芯片”的混合架构，帮助客户们为量子计算时代做好准备。
Quantum Computing将应用其熵量子优化机 Dirac-3 来支持 NASA戈达德航天飞行中心的高级成像和数据处理需求，凸显出启发式应用与航空航天特定的前沿领域深度融合，以量子计算驱动的加速效应来全面升级某些领域的效率变革。
IonQ 最新展示的 远程离子-离子纠缠(Remote Ion-Ion Entanglement)则是量子计算领域中的一个重要突破，它涉及到通过量子通信技术在物理上分离的两个离子之间建立起至关重要的“量子纠缠关系”，这种纠缠关系是实现量子纠缠的关键步骤之一，特别是在构建量子通信网络和量子计算系统互联的过程中，可以说为开发可扩展网络量子系统奠定重大基础。
IonQ前不久和马里兰州公布了一项 10 亿美元的计划，旨在将马里兰州打造为量子计算的发源地。IonQ董事长兼首席执行官Peter Chapman近日更是豪言基于原生量子计算加速的人工智能系统将远远超越经典人工智能体系，他预测到2030年该公司总营收规模可能接近10亿美元。作为对比，IonQ近几个季度的总营收规模徘徊在1000万美元附近。
在一项最新的研究中，瑞士洛桑联邦理工学院研究团队成功让6个机械振荡器集体处于量子状态。这项研究标志着量子技术向前迈出重要一步，为构建大规模量子系统奠定了基础。该研究团队强调，量子运动通常仅限于单个物体，但在最新实验中，它跨越了整个振荡器系统。这项最新的研究有望促进量子传感技术，因此这一最新的量子研究进展或将推动应用场景更加广泛且量子纠缠规模大幅升级、更加可控、效率更高的量子计算级别应用。
随着谷歌Willow量子芯片问世，以及英伟达与微软等科技巨头共同入局，当前量子计算发展可谓按下“加速键”，意味着后续对于这些量子计算概念股的催化可能愈发密集，无论是启发式应用，还是关于精准度提升的量子纠缠研究，后续都有可能密集迎来积极催化剂，进而带动这些量子计算股票价格持续大涨。
量子计算未来市场规模可谓无比广阔，根据知名研究机构MarketsandMarkets的最新预测报告，2024年全球量子计算市场规模仅为13亿美元，预计2029年有望高达53亿美元，预测期内年复合增长率高达33%。MarketsandMarkets表示，包括驱动量子技术的核心硬件基础设施、量子计算部署(本地和云)，以及量子计算加速所驱动的AI应用(比如融合量子计算的人工智能训练/推理算力系统)在内的整个量子计算市场从2024年开始有望加速扩张，其中包括“启发式量子计算应用”深度嵌入某些聚焦于研发的行业，大幅提升某些企业研发效率，以及量子纠缠技术取得重大突破，带动可控且愈发精准的实用“量子计算系统”走向小范围商业化。
原文來自Forbes
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