智库报告预计量子计算2030年左右将迎来商用元年

中国经济导报记者 | 王晓涛

“结合量子计算所需的物理学基础与算法基础，量子计算有望在10~15年内实现商用，预计量子计算的商用元年在2030年左右。”日前发布的《2021量子计算技术创新与趋势展望》对量子计算的商用前景做了预测，“预计2030年全球量子计算市场规模将达到140.1亿美元，并以30%左右的增速平缓上升，至2035年预计会达到489.7亿美元的市场规模。”

这份由赛迪顾问人工智能产业研究中心发布的研究报告介绍，量子计算能够实现经典计算技术无法比拟的巨大信息携带量和超强并行计算处理能力，在计算能力上为解决大量新议题和项目提供了革命性路径，受到世界主要国家和科技企业的广泛关注。尽管在短期内，量子计算作为一项基础研究，尚未能实现落地应用，但它正在不断向人工智能、生物医药、金融安全、交通运输等领域渗透。报告强调，一旦量子计算机强大到可以完成经典计算机无法执行的计算时，“量子霸权”将会由此实现。

回顾量子计算的发展历程，从20世纪80年代量子计算概念的最初构想到20世纪90年代划时代的量子算法编制，再到21世纪以来商用量子计算机实现路径的孵化成型，在近半个世纪的积淀与培育中，提高量子比特数和探索物理实现粒子是科学界与企业界努力的目标。报告认为，未来，向实验室外拓展量子计算，实现通用量子计算机，“面向广泛商业化应用场景是科技浪潮即将奔赴的海岸”。

量子科技是新一轮科技革命和产业变革的必争领域之一，全球主要国家高度重视量子科技发展。近年来，美国、欧盟、英国、日本等主要国家和组织高度重视量子科技发展，通过出台政策文件、成立研究机构、支持量子科技研究等方式加大对量子科技的规划布局和支持力度。

我国亦充分认识到量子科技发展的重要性和紧迫性。在我国，量子科技产业得到政策持续支持，已上升为国家战略。2016年，《国家创新驱动发展战略纲要》提出了促进“量子信息技术”发展的战略规划。

可以说，在各国顶层政策催化下，量子计算在前沿科技领域受到广泛关注，科研探索和技术创新保持活跃，发展态势良好。

报告显示，虽然量子计算存在多种技术路线，但尚无任何一种路线能够完全满足实用化条件要求从而推动技术方案的融合收敛，对粒子状态的控制是亟待突破的难点。“距离实现对规模化多体量子体系的精确制备、操控与探测还需至少十年的探索周期。”

当前，量子计算市场主要集中于研发环节。若实现量子比特质量、量子纠错算法、量子比特控制等核心挑战的突破，未来市场规模将实现爆发性增长。

量子计算作为量子科技的重要应用之一，在面向“十四五”乃至更长远的未来，有望成为中国在全球科技产业中“换道超车”、掌握尖端技术话语权的重要核心技术。

需要强调的是，报告指出，量子计算尚无专利壁垒，当前抢占技术入口将获得至关重要的议价权。在经典计算机体系内，计算芯片设计与制造的核心技术掌握在科技巨头公司手中，并处于垄断地位；而在量子计算领域，尚未形成垄断性巨头公司或者较高的技术专利壁垒。

相较于量子通信，量子计算的技术突破难度较高，由于量子计算极易被环境热量或波动干扰致使计算结果出错，因此量子纠错算法对结果的准确性极其重要，而提升量子比特的测控精度是量子计算机实用化的关键问题。

量子计算当前还处于原型机研发阶段，商业化前景仍然存在不确定性，但气象、金融、石油化工、材料、生物医药、汽车交通等众多行业已开始关注这一技术的巨大发展潜力，并开始与科技企业和初创企业进行合作探索。

最后，报告认为，量子计算与经典计算并非竞争关系，量子领域的发展应加深和传统技术领域的合作，利用现有技术成果加速自身发展。未来，量子计算机和经典计算机将“相辅相成、并行存在”，分别面对不同的市场需求，从中找到适合的商业模式和应用模式，占据相应市场份额。