量子计算何时实用：从早期优势到商业价值

Mark Bergen 问，未来的量子计算机能做到什么今天的超级计算机做不到的事。Carmen Palacios-Berraquero 以破解公钥加密为例说明潜在的指数级优势，但她说这并非最令她兴奋的应用。

她强调，这项比较仍在计算中：若用传统数据中心达到设想中量子计算机五小时内破解加密的速度，可能需要相当于地球陆地面积两倍的数据中心。她预计能够完成这项工作的机器可能在 2033 至 2035 年左右出现，并提醒听众谨慎看待估算。

Jan Goetz 区分了一次性解决的问题，例如预测新材料的性质，与反复出现的优化任务。他举例说，与德国铁路运营商合作研究列车受阻后的重新调度时，即便车站和列车数量有限，组合数量仍然非常庞大。

Goetz 预计量子计算机不会取代超级计算机，而是组成混合系统。他的公司把量子硬件放入计算中心，与 CPU 和 GPU 相连，让问题的不同部分交给不同机器处理。

Ebba Carbonnier 说，有意义的实验需要由物理量子比特构成的逻辑量子比特，她认为达到 50 至 60 个逻辑量子比特是一个值得期待的阶段。她希望模拟分子和电子，用于药物发现，包括癌症光动力疗法，以及燃料电池材料和化学研究。

Carbonnier 区分了中间阶段与业界最终追求的容错机器。被问及五年内能否发现新药时，她说没有时间表；QuNorth 预计下一年拥有一台 50 个逻辑量子比特的机器，并正与多个行业共同研究大问题中的较小部分。

她说，工作从用户面临的问题出发，团队将问题拆成子问题，研究哪些算法适用、哪些算法仍需开发，因为完整应用需要更强大的硬件。

Bergen 问，National Grid Partners 为什么投资 Palacios-Berraquero 的公司。她说，电网模拟今天已很困难，未来电网接入太阳能、风电、储能电池和用户等众多来源后，复杂度将进一步提高。

对于电网应用，Palacios-Berraquero 指向 2033 年或之后的容错系统。她提到一个更近的目标：在一两年内实现早期量子优势，即解决传统计算机无法解决、且具有一定实际用途的问题，哪怕用途仅限于学术研究。

商业效用的门槛更高：要解决行业问题，并能追溯其经济收益。她说，美国和英国政府项目把 2033 年左右作为实现该目标的时间范围，但这些日期都不是保证。

Goetz 说，建立量子产业既需要供应链，也需要需求。他认为这是全球性业务，但欧洲应增强自身能力，同时决定哪些国际供应商是可信伙伴。

他认为欧洲通过 EuroHPC 提前采购，让小型量子机器进入超级计算中心，为欧洲供应商创造收入，也帮助吸引私人投资。欧洲的长期项目现在也在瞄准更远期的商业挑战。

被问到美国伙伴是否仍然可信时，Goetz 说他的公司与美国供应商合作良好，希望跨大西洋合作继续。Carbonnier 说，量子领域长期开展研究和商业合作，因此她并不特别担心某个国家独占技术。

Bergen 问 Carbonnier，鉴于 Microsoft 部分量子研究曾引发争议，QuNorth 为什么与其合作。她区分了 Microsoft 自身的拓扑硬件研究与 QuNorth 的机器：后者使用 Atom Computing 的中性原子硬件，软件栈则由 Atom 和 Microsoft 合作开发。

Carbonnier 说，量子硬件仍有特殊的错误与噪声问题，因此硬件、纠错、编译、算法和应用必须共同开发。她认为这项合作有助于贯通整个技术栈。

谈到量子计算机能够破解有漏洞的公钥加密的“Q 日”，Palacios-Berraquero 说，年度专家调查多年来的估计一直集中在 2033 年左右。她补充说，硬件、软件或算法的意外突破也可能让这一时刻提前。

Goetz 说，一些加密货币在不同程度上容易受到量子攻击，另一些加密方法则可以抵御。他认为当务之急是迁移底层加密方案，并指出政府采购已经在推动组织制定过渡计划。

与会者区分了工程路线图和可能降低硬件需求的算法突破。Goetz 预计 AI 将帮助进一步改进算法，使较小的机器有机会更早完成有用工作。

Carbonnier 说，量子开发工具包可以利用 AI 辅助，为分子模拟等任务选择相关算法。她将其比作传统软件的 AI 辅助开发，同时指出目前可用量子算法的数量仍然不多。

被问到 AI 开发更强大的量子算法时，Goetz 表示欢迎，因为效率提高可能让现有硬件更早发挥作用。Palacios-Berraquero 补充说，设计算法并不等于拥有运行它的硬件；AI 也可以帮助校准脆弱的量子比特。

一位观众问，谁会成为量子计算领域的 Nvidia。Goetz 描述了双方的合作：Nvidia 负责 GPU，其公司开发量子硬件，两者协同工作，包括执行校准和纠错任务。

Goetz 预计领域内会出现多种参与者，包括量子代工厂和设计公司，但他说目前各方角色仍在变化。被问及中国时，与会者认为中国量子计算进展非常先进且迅速。

谈到知识产权保护，与会者说公司重视安全、培训员工，并利用政府提供的支持。随后 Bergen 在 IQM 上市后询问了公开市场融资。

Palacios-Berraquero 说，Nu Quantum 将来可能进入公开市场，但目前私人资本足以支持大额融资和其在量子网络领域的地位。Bergen 最后表示，讨论只是触及了这个领域的表面。