量子運算的研發已經完成了基礎物理的理論論證階段,並且正在穩步邁向解決產業特定挑戰的商業部署路線圖。近年來的一個重大變化是工業界的興趣從「何時投入實際使用?」的抽象問題轉向「我們可以在哪些計算任務上實現超越現有超級電腦的量子優勢?」的實際里程碑。
第 1 階段:使用錯誤抑制 (NISQ) 技術的材料開發和藥物發現模擬
目前正在進行的第一階段是使用混合演算法,該演算法結合了有雜訊的中型量子設備(NISQ)和經典超級電腦。錯誤緩解演算法正在迅速發展,以彌補硬體本身糾錯的不成熟性。 在開發新材料、計算電池材料的分子結構以及模擬候選藥物化合物的電子狀態時,可以以傳統近似值計算無法達到的精度進行預測。主要的化學和製藥公司已經透過雲端存取量子處理器,並進行初步實驗來分析特定的化學反應路徑。
第 2 階段:關鍵參與者在實現邏輯量子位元 (FTQC) 方面取得的進展
實際應用的決定性轉折點將是容錯通用量子電腦(FTQC)的到來。各國頂尖企業正在加速開發將許多實體量子位元捆綁在一起形成單一虛擬「邏輯量子位元」並在計算過程中自動糾正錯誤的技術。 儘管超導方法、離子阱方法和冷卻中性原子方法相互競爭,但使用數十個邏輯量子位元的高精度計算已在實驗室層級上取得了成功。如果出現數千個邏輯量子位元規模的系統,預計在金融風險建模和物流全球優化方面將取得壓倒性突破。
為加密轉換 (PQC) 準備現有基礎設施
隨著量子電腦的進步,迫切需要為未來現代密碼系統被破解的風險做好準備。繼美國國家標準與技術研究院 (NIST) 對量子證明電腦密碼 (PQC) 進行標準化之後,通訊和金融網路的密碼遷移計畫正在緊鑼密鼓地進行。迫切需要確保「靈活的加密切換能力」來保護您公司的重要資料。

