量子技術(shù)是未來十年最有前途的機(jī)會(huì)之一，已經(jīng)投資了數(shù)十億美元，各種各樣的早期產(chǎn)品進(jìn)入市場，越來越多的人才涌入推動(dòng)了數(shù)百家初創(chuàng)公司的發(fā)展。

量子計(jì)算機(jī)有望解決目前即使是世界上最快的超級計(jì)算機(jī)也難以解決的問題。他們的核心優(yōu)勢——在復(fù)雜數(shù)據(jù)集中有效地發(fā)現(xiàn)隱藏的模式并應(yīng)對巨大的優(yōu)化挑戰(zhàn)——將使新藥和材料的設(shè)計(jì)成為可能，創(chuàng)建卓越的金融算法，并在密碼學(xué)和網(wǎng)絡(luò)安全方面開辟新領(lǐng)域。

當(dāng)這些機(jī)器得到廣泛使用時(shí)，最有趣的量子計(jì)算應(yīng)用將會(huì)出現(xiàn)。成千上萬的物理學(xué)家和工程師正在研究如何確保量子比特（量子信息的基本單位）可靠地相互作用，不受外來噪聲的影響，并且可以擴(kuò)大規(guī)模。市場的勢頭顯然已經(jīng)將話題從“如果”轉(zhuǎn)向了“何時(shí)”。

隨著量子產(chǎn)業(yè)從實(shí)驗(yàn)室走向晶圓廠，五大趨勢正在推動(dòng)下一波技術(shù)和商業(yè)模式的發(fā)展：

 量子糾錯(cuò)

量子生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)在在很大程度上同意，僅僅擴(kuò)大當(dāng)今的計(jì)算機(jī)，這些計(jì)算機(jī)存在嚴(yán)重的噪聲和錯(cuò)誤，導(dǎo)致無法容錯(cuò)運(yùn)行，并不能解鎖最有價(jià)值的商業(yè)應(yīng)用程序。該行業(yè)的重點(diǎn)已轉(zhuǎn)向量子糾錯(cuò)，將其作為構(gòu)建強(qiáng)大且可擴(kuò)展的容錯(cuò)機(jī)器的關(guān)鍵。

隨著這種轉(zhuǎn)變，我們看到人們對專注于糾錯(cuò)能力的公司越來越感興趣，包括 Riverlane Ltd.、Q-CTRL Pty. Ltd. 和 Qedma Ltd.。在將物理量子比特編碼為邏輯量子比特方面也進(jìn)行了重大創(chuàng)新，不僅使用經(jīng)典的表面代碼，還使用量子低密度奇偶校驗(yàn)碼等新穎的替代方案，以保護(hù)量子信息免受噪聲和退相干的影響。

堆棧的中間

大多數(shù)早期的量子計(jì)算公司都嘗試了全棧方法?，F(xiàn)在行業(yè)日趨成熟，一個(gè)由中端參與者組成的豐富生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)。這種演變使公司能夠?qū)Ｗ⒂谒麄冏钌瞄L的事情，并根據(jù)需要購買組件和功能，例如 Quantum Machines （Q.M Technologies Ltd.） 的控制系統(tǒng)以及 Classiq Technologies Ltd. 和 Algorithmiq Oy 等公司的量子軟件開發(fā)。

橫向擴(kuò)展架構(gòu)

最初，獲得更強(qiáng)大量子計(jì)算機(jī)的主要途徑是通過基于更大、功能更強(qiáng)大的單量子處理單元構(gòu)建的縱向擴(kuò)展架構(gòu)。然而，量子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新創(chuàng)新使橫向擴(kuò)展方法成為有力的競爭者。在這一領(lǐng)域開展開創(chuàng)性工作的公司包括 Nu Quantum Ltd.、memQ Inc. 和 Icarus Quantum Inc.。該策略涉及將多個(gè) QPU 鏈接起來，作為一臺分布式機(jī)器協(xié)同工作，這甚至可以使不同類型的量子比特在單個(gè)問題上進(jìn)行協(xié)作。然而，從固態(tài)系統(tǒng)到光信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)仍然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

擴(kuò)大規(guī)模的創(chuàng)新并沒有放緩。Alice & Bob、SAS 和 Qolab Inc. 等初創(chuàng)公司正在推動(dòng)量子比特和架構(gòu)設(shè)計(jì)和制造的進(jìn)步。

輸入輸出和低溫

在縱向擴(kuò)展和橫向擴(kuò)展架構(gòu)需求的推動(dòng)下，這一領(lǐng)域正在發(fā)生重大創(chuàng)新。核心挑戰(zhàn)在于在不破壞量子態(tài)的情況下控制和讀出數(shù)千或數(shù)百萬個(gè)量子比特。

對于超導(dǎo)和硅自旋量子比特等固態(tài)系統(tǒng)，為每個(gè)量子比特運(yùn)行單獨(dú)的導(dǎo)線的傳統(tǒng)解決方案帶來了重大的工程挑戰(zhàn)，因?yàn)槊扛鶎?dǎo)線都會(huì)將熱量和噪聲引入超冷量子環(huán)境。在冰箱中安裝越來越多的電纜也很困難。

減少電纜數(shù)量及其熱負(fù)荷的替代方案正在出現(xiàn)，例如提高密度（Delft Circuits B.V.）、低溫量子比特控制能力（Diraq Pty Ltd.）。的冷凍 CMOS）和替代方法，例如 Qphox BV。的光纖。

并購

這種趨勢正在以包括我們在內(nèi)的少數(shù)投資者預(yù)料到的規(guī)模發(fā)展。IonQ 公司在 2025 年進(jìn)行了幾項(xiàng)大膽的收購，包括與 Oxford Ionics Ltd. 的計(jì)算技術(shù)、與 Lightsynq Technologies Inc. 的互連和存儲器、與 ID Quantique SA 和 Qubitekk Inc. 的通信，甚至與 Capella Space Corp. 的太空。

第一波量子浪潮中的一些公司現(xiàn)在能夠充當(dāng)戰(zhàn)略家和現(xiàn)有者。我們預(yù)計(jì)其他量子計(jì)算領(lǐng)域的類似動(dòng)態(tài)將有助于塑造未來十年的領(lǐng)域。

容錯(cuò)量子計(jì)算的旅程是一場馬拉松。盡管挑戰(zhàn)巨大，但整個(gè)堆棧的進(jìn)步加速是不可否認(rèn)的。今天，計(jì)算新時(shí)代的基礎(chǔ)技術(shù)正在構(gòu)建中。解決大規(guī)模量子計(jì)算的瓶頸是一個(gè)巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)。