量子计算借力AI加速落地，已经有公司开始用了

量子计算机距离全面投产还有两到五年，但克利夫兰诊所和三菱化学等早期用户已经看到了收益，尤其是在量子计算与AI和高性能计算结合使用的场景中。

应用拐点可能一两年内到来

"我们开始看到它的真正应用。"克利夫兰诊所首席研究信息官Lara Jehi在波士顿量子技术世界大会上发表主旨演讲时表示。

她指出，技术的发展速度超出所有人预期。例如，2024年秋季，量子计算机能处理的最大模拟仅限于十个原子，"行业路线图假设突破一万个原子的门槛还需要五到七年。"而今年，克利夫兰诊所已经模拟了多达12635个原子的蛋白质复合物。"用经典计算方式我们不可能完成同样的分析。"

不过，即便是这种规模的蛋白质在临床上也仍然太小，要实现真正的应用，需要达到百万原子级别。对此Jehi信心十足："我认为我们已经非常接近了，一两年之内。"

实际上，今天将量子计算与运行在经典计算机上的AI相结合，已经可以开展有意义的工作。例如，实时模拟一个化合物与蛋白质结合程度的问题过于庞大，AI或量子计算机都无法单独处理。

"但AI可以很好地识别出大分子中那些需要额外精度层的关键位置。我们先用经典计算定位这些优先级最高的片段，然后用量子计算提供更高分辨率，对片段进行精细模拟。"

三菱化学自2018年以来一直在实验量子计算用于量子化学计算和优化问题，该技术已经被验证可行。材料设计实验室杰出科学家Qi Gao表示公司希望在年底或明年初投入生产应用，首个用例将是先进半导体材料领域，帮助设计用于计算机芯片的新材料。"两纳米芯片需要极高的能量分辨率，这对经典计算机模拟来说是不可能的。所以我们必须使用量子计算机。"

计划是模拟金属氧化物——这是一种用于在计算机芯片上蚀刻图案的光阻材料。Gao表示，这是经典计算无法完成的模拟，开发相关算法还需要两年时间，但行业正朝着实际业务应用方向迈进。"每家公司都在关注2028、2029或2030年。我们认为2028和2029年将是量子计算非常重要的年份。"

软银也在类似的时间框架内推进其量子计算产品的商业化。该公司通过其AI数据中心将客户连接到Riken的IBM和Quantinuum量子计算机，目前有21个试点项目正在进行中。软银量子技术部门量子业务规划总监Nobushige Oguri表示："我们的AI数据中心已经建成了超算级别的基础设施，目前主要用于处理AI工作负载。量子计算机将成为增强当前AI能力的新型加速器。"

正是这种AI与量子的混合使用方式将加速技术采用。Alice & Bob公司美国总经理Juliette Peyronnet认同混合方案是最佳路径，量子计算机不是要取代现有技术，而是补充增强。"量子处理器是非常专用的设备。它们解决不了日常问题，做基础数学真的很差劲。"就像CPU承担大部分计算工作、GPU用于AI相关任务一样，量子处理器将用于处理传统计算机无法应对的挑战。"我们知道量子计算机不会孤立地运行。"

日趋成熟的生态系统

量子计算逐步走出实验室、进入实际应用的另一个迹象，是量子生态系统的兴起——多家硬件和软件供应商正在填补各类缺口。

西班牙量子计算公司Qilimanjaro Quantum Tech的CEO Marta Estarellas表示："我从事这个领域15年，从研究员到CEO，变化巨大且加速极快。"如今，量子计算公司不再需要独自制造每一种组件。"现在涌现出大量衍生公司和初创企业，在构建供应链的不同层面。这是好事，像我们这样的公司不必考虑构建全栈方案，可以委托给第三方——这确实有助于推动技术向前发展。"

量子技术世界大会正是这一生态系统的展示。据主办方称，今年有超过1300人参会，超过一百家赞助商参展，其中包括多家量子计算机制造商。Quantum Computing Inc.在现场演示了一种欺诈检测算法，其性能优于最佳经典方法，且随数据集规模线性扩展而非二次方扩展。此外还有软件公司、咨询公司和其他专业供应商参展。

编排软件公司Classiq的美洲负责人Jason Silbergleit表示："我们的展位一直很拥挤。越来越多的用户希望利用这一平台。即便在过去六个月到三个月内，加速和兴趣的增长都非常显著。"

量子经济发展联盟执行总监Celia Merzbacher指出："我们正从非常基础性的探索和一次性系统设备构建，转向制造可规模化扩展的产品，且时间框架在私人投资者和最终用户愿意开始参与的范围内。"这种势头在多个方面都很明显：量子公司正在获得新一轮投资，各国政府也在做出承诺。

根据该联盟4月发布的报告，目前全球有556家纯量子公司和超过7000家"量子相关"组织。2025年量子行业实现19亿美元营收，同比增长30%。去年全球政府新增资金承诺127亿美元，同比增长超过300%；私人风险资本新投资49亿美元，增长近200%。Merzbacher总结道："越来越多人正在卷起袖子，投入到推进硬件和软件所需的工作中来——我认为这股势头相当明显。"