【观点分享】厚积已至，薄发在即——Best timing for 量子计算
一、 什么是量子计算
1、量子计算源于量子力学
量子力学起源于1900年，由德国科学家普朗克提出。此后，爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森堡、薛定谔、狄拉克、泡利、玻恩等人都在这个领域留下了浓墨重彩的一笔，并因此得到了诺贝尔奖计入历史史册。量子力学作为20世纪物理史上最重要的成就之一，到今天为止它的基本数学形式已经被创立了超过90年。它在每一个领域内都取得了巨大的成功，和相对论一起成为了支撑物理学的两大支柱。
二十世纪量子力学的创立和发展引发第一次量子科技革命浪潮，以认识和掌握微观物理现象和规律，调控和观测宏观物理量为主要特征，诞生了以半导体、激光器、计算机和光通信等为代表的信息通信技术，提供了信息获取、存储、处理和传输的基础介质和解决方案，形成了现代信息社会的物理层使能技术，成为推动经济社会发展变革的先进生产力。
进入二十一世纪，随着人类对微观世界认识理解的深入和观测调控能力的提升，以操控光子、电子和冷原子等人造量子体系，利用量子叠加、纠缠和隧穿等独特微观物理现象为主要特征的第二次量子科技革命浪潮将至。
2、量子计算与经典计算
量子计算利用量子态的叠加性和纠缠性信息的运算和处理，其最显著优势在于“操作的并行性”，即多个叠加态的量子信息进行一次变换，相当于对多个量子信息同时进行操作。
一个量子比特可以处于0和1的叠加态上，N个量子比特实际上可以处于2的N次方这样的量子态的叠加态上。量子态的数量跟量子比特的数量呈指数关系，增长速度非常快。
二、 量子计算现在发展到了什么阶段
量子计算行业已进入快速发展期
近年来，量子信息技术逐步被各国政府认定为重要的战略性技术趋势和方向之一,市场前景巨大。美国自2002年开始制定相关的政策及规划，英国、荷兰、德国、欧盟也陆续制定了相关政策，投入大量资金进行量子信息技术研究。2019年以来，日本、印度、以色列、俄罗斯纷纷宣布投资量子计算技术，投资额均为10亿美元级别。包括麦肯锡、Gartner、波士顿咨询等国际著名咨询公司一致预计量子计算（QC）在未来十年会稳步发展，在2030年左右迎来爆发。近年来各国政府已开始对此方向积极投入，而且规模在急剧增加。国际科技巨头积极布局，Google、IBM、微软等公司在此领域已经投入近10年，量子计算对他们而言已上升至公司未来战略的高度。2021年10月1日，美国量子计算初创公司IonQ通过SPAC于纽交所上市，这笔交易融资6.35亿美元，IonQ成为第一家上市的全栈量子计算公司。公司于11月中旬公布第三季度财报，市值突破50亿美元，股价已经飙升了189%。此外，传统行业公司对量子科技兴趣也在不断增长，一系列的初创公司正在蓬勃兴起中。
国内阿里、华为、腾讯、百度四巨头也都设立了相关部门对量子计算进行研究，国盾、本源、国仪、量旋等企业，在软硬件研发、生态建设方面与全球先进水平仍有一定距离，但发展势头和前景良好。
来源：中国信息通信研究院根据公开信息整理（截至2020年10月）
对比电子计算机的发展，量子计算行业是一个前景非常巨大的行业。硬件部分包括底层的基础物理器件，以及量子芯片、传感器件、精密测量仪器等的物理系统。软件部分包括编程语言、指令集、编译器、量子纠错算法、体系结构及异度调度等，以及量子模拟、量子加速、量子机器学习等多种量子算法体系。最下游的应用在大类上可分为算力提升部分和微观结构模拟部分。每一个细分领域都蕴藏着巨大的机会。
量子计算机最有希望的应用前景之一是模拟物质在分子状态的行为。像大众汽车和戴姆勒这样的汽车制造商正在使用量子计算机模拟电动汽车电池的化学成分，希望可以帮助找到改善其性能的新方法，而制药公司利用它们来分析和比较可能创造出新药的化合物。量子计算机也非常适合用于优化问题的解决方案，它们可以非常快速地处理大量潜在的解决方案。例如，空中客车公司正在将其应用于帮助找出飞机最省油的上升和下降路，而大众汽车公布了一项服务，即计算出城市公交车和出租车的最佳路线，以尽量减少拥堵。一些研究人员还认为量子计算机可用于加速人工智能的发展。
本文作者：冯今，分享投资投资经理，清华大学材料科学与工程学士、硕士；东京工业大学材料科学与工程硕士，主要关注硬科技投资方向。如果您对量子计算感兴趣，希望与我们取得联系，欢迎您添加我的企业微信。
【原创声明：本文为分享投资原创，若需转载请联系授权】
【免责声明：图片来源于公开网络，如有侵权请联系删除】