量子计算，即将到来

何为量子计算？

量子计算利用了自然科学中发现的量子力学定律，有潜力从根本上改变传统的信息处理方式。量子行为的两个特性，也就是叠加和纠缠，使量子计算机有能力解决目前的常规或传统机器无能为力的问题：

– 叠加。传统计算机使用的是只包含“1”或“0”的二进制位。而量子计算机则使用量子位，可以描述“1”、“0”或者量子位的可能状态的任意组合（称为“叠加”）。因此，具有 n 个量子位的量子计算机通过这些量子位彼此叠加，形成了 2n 种可能性。这使量子计算机具有指数级数量的状态，因此能够比传统计算机更有效地解决一些特定类型的问题。

– 纠缠。在量子世界，甚至相距光年的两个量子位仍能以强相关的方式发挥作用。量子计算正是借助这种纠缠特性，利用量子位之间的相互依赖性破解问题。

量子计算有潜力彻底转变某些行业。例如，鉴于传统计算机无法精确求解方程，导致当前的计算化学方法严重依赖于近似值。而量子算法有望在更长的时间范围内进行准确的分子模拟，从而实现目前无法做到的精确建模。这有助于更快发现能够挽救生命的药物，并显著缩短药物开发周期。

此外，量子计算还有望解决当前令人束手无策的复杂的物流优化问题，从而实现可观的成本节省，显著减少碳排放。我们以量子计算帮助价值数万亿美元的航运业改善全球航线为例。即使量子计算只能将集装箱利用率和运输量提高哪怕一点点，也能为运输企业节省数亿美元的成本。为了利用量子计算的优势获得更多利润，领先竞争对手，前瞻性的企业已开始培养专业能力，探索能给自己的行业带来好处的用例。

量子优势迎来曙光

量子计算机能够解决传统计算机无能为力的一些业务问题 — 我们通常将这种能力称之为“量子优势”，而实现这一优势的时刻离我们越来越近了。例如，“恒定深度”的量子电路已展现出远超传统电路的优势。2 图 2 说明了面向特定业务用例的量子优势。确切地说，由于面向特定用例的量子优势尚不明确，因此，有关未来五年内量子计算市场价值的预测也天差地别 — 从大约 5 亿美元到 290 亿美元不等。

由于人们对这项新技术所能创造的商机充满期待，导致量子计算生态系统呈现出加速发展态势。初创企业不断涌现，研究机构与技术提供商之间的合作层出不穷，大家都在希望将量子研究成果转化为商用能力。开发量子计算机的科技公司已经开始与企业合作，以确定潜在用例，开发量子算法，并在真正的量子计算机上测试解决方案。随着量子技术的商业合作如雨后春笋般不断涌现，第一批量子商业应用指日可待。

量子计算机具有转变行业价值链的潜力

量子计算机有潜力解决传统计算机无能为力的超级复杂的问题，因此有望转变整个行业的面貌。未来的量子计算机有能力在化学、生物、医疗保健、金融、人工智能和材料科学等领域实现产品突破，帮助富有战略眼光、采用量子计算的企业快速抢占市场份额，提高盈利能力。因此，量子计算的问题解决能力能够彻底重新定义竞争优势，转变企业运营模式和价值链，最终彻底颠覆整个行业。

例如，物流系统的优化通常基于“中心辐射”型网络模型。要在大规模物流网络中，设计一条能够满足各种不同需求的点到点最优路线，是非常复杂的问题，完全超出传统超级计算机的能力范围。即使对于只有几百个集散地的物流网络，要逐一探索所有的可能性，传统计算机也要花上数十亿年的时间。而量子计算有能力显著缩短这种探索所需的时间。例如，为了优化航空公司的调度工作，量子计算可以创建专为在特定日期飞往数百个目的地的数千名乘客而量身定制的每日航班时刻表，从而帮助旅客缩短旅行时间、避免空中交通拥堵并降低航空燃油成本。如果企业能为物流网络设计优化工作开发量子解决方案，那么，在物流作为关键成功因素的所有行业，这样的企业都能够迅速成为市场领导者。

建立内部“量子能力中心”需要一定时间

尽管大多数企业现在都听说过量子计算，但他们中有许多都因缺乏相关人才和专业知识而无法充分利用即将到来的业务转型的优势，而且获得量子计算技术也并非易事。量子计算的人才供不应求，高技能资源更是炙手可热。

即使招聘到了合适的人才，也可能需要数年时间才能深入了解量子计算对特定业务的潜在影响。 最近发生的技术转变，例如，为加速处理大数据工作负载而迁移到图形处理器 (GPU) 的过程花了近十年时间，使得我们深深了解到，为采用新技术而培养专业能力是一个漫长的过程。

鉴于量子计算有潜力彻底转变行业，能够以指数级提升解决问题的速度，再加上量子领域的专业人才难以获得，因此，领先的企业应考虑立即采取行动。

通过五项战略迎接量子的未来

1. 选择量子精英团队

贵公司可能需要进一步了解量子计算的预期收益。以下是入门方法：

– 将企业内的一些领军专业人才指定为“量子精英”。

– 为这些“量子精英”充电，帮助他们了解何为量子计算、对行业的潜在影响、竞争对手的应对方式以及贵公司的业务如何从中受益（请参阅侧边栏）。

– 要求“量子精英”定期向高层领导汇报工作，以便在整个企业中开展量子计算教育，确保该计划始终与战略目标保持一致。

2. 开始确定量子计算用例和相关价值主张

待量子精英团队了解了量子计算的原理及其如何助您应对业务挑战和把握机遇之后，让他们开始确定贵公司可在哪些领域借助量子计算领先竞争对手。

根据量子系统的独特能力及其加速解决问题的优势来评估机遇。要求量子精英团队监控量子应用的进展，确定哪些用例可以更快地实现商业化。为确保量子探索与业务成果紧密联系在一起，请选择前景最光明的量子计算应用，例如创建突破性产品和服务或者以全新方式优化供应链。

3.试用真正的量子系统

通过试用真正的量子计算机，揭开量子计算的神秘面纱（请参阅侧边栏）。要求量子精英团队了解量子计算如何解决业务问题，以及如何与现有工具互动。单一量子解决方案并不能“包治百病”。量子精英团队应专注于解决传统计算机无法有效解决的最高优先级用例。

4.绘制量子路线图

绘制量子计算路线图，包括可行的后续步骤，目的是解决可能会对企业参与竞争以及获得可持续业务优势产生巨大阻碍的问题。为了加速备战量子计算，应考虑加入新出现的量子社区。这样能够帮助您更好地接触了解技术基础架构、不断发展的行业应用，以及有助于增强特定量子应用开发能力的研究人员。

5.灵活敏捷地应对未来量子格局的变化

量子计算在迅速发展。应寻找有望成为行业标准并且推动生态系统整合的技术和开发工具包。应认识到，新的技术突破可能会促使企业调整量子开发方法，包括更换生态系统合作伙伴。应留意企业的量子计算需求如何与时俱进，特别是当您进一步深入地了解哪些业务问题可从量子计算解决方案中获得最大收益之后。

出处：实时行业报告网

（来源：行业报告分享的财富号 2019-01-17 22:59） [点击查看原文]