AI与量子计算融合提速，早期用户已尝到甜头

量子计算机距离全面投入生产还有两到五年时间，但克利夫兰诊所、三菱化学等早期用户已经从中获益，尤其是在量子计算与AI及高性能计算结合使用的场景下，收效尤为明显。

"我们已经开始看到真实的应用落地，"克利夫兰诊所首席研究信息官拉拉·杰西说。她在六月下旬于波士顿举办的Quantum Tech World大会上发表了主题演讲。

她告诉《Network World》，这项技术的发展速度超出了所有人的预期。例如，2024年秋，量子计算机能够处理的最大模拟规模仅为10个原子。"行业路线图曾预测，突破10,000个原子的门槛还需要五到七年。"

而今年，克利夫兰诊所已成功模拟了多达12,635个原子的蛋白质复合体。"如果用传统计算方式，我们根本无法完成同样的分析，"她说。

不过，即便是这样规模的蛋白质，在临床应用上仍显不足。要实现真正有实用价值的模拟，原子数量需要达到百万级别。但她认为这并非遥不可及。"我认为我们非常接近了，我很有信心，大约还需要一两年。"

就算是现在，将量子计算与运行在传统计算机上的AI结合使用，也能产出有价值的成果。例如，实时模拟某种化合物与蛋白质的结合效果，这个问题对于单独的AI或量子计算机来说都太过复杂。

"但AI可以很好地识别出，在那个大分子中，哪些特定位置需要更高精度的分析，"她说，"我们先用传统计算来筛选出最关键的片段，然后用量子计算提供更高分辨率，对这些片段进行更精准的模拟。"

三菱化学自2018年起便开始探索量子计算在量子化学计算和优化问题中的应用，并已验证了技术的可行性。

"我们希望在今年底或明年初将其投入实际生产使用，"三菱化学科学与创新中心材料设计实验室杰出科学家高琦说。首批应用场景将聚焦于先进半导体材料，用于辅助设计新型芯片材料。

"2纳米芯片需要极高的能量分辨率，这是传统计算机模拟无法实现的，"他说，"因此我们必须使用量子计算机。"

具体计划是模拟金属氧化物——一种用于芯片光刻图案蚀刻的光阻材料。高琦表示，这是传统方法无法完成的模拟，算法的完整开发还需要几年时间，但整个行业正在向实际商业应用迈进。

"每家公司都把目光锁定在2028、2029或2030年，"他说，"我们认为2028和2029年将是量子计算的重要节点。"

软银的量子计算商业化路线图与之基本一致。该公司通过其AI数据中心，为客户提供接入理研所IBM和Quantinuum量子机器的渠道，目前已有21个试点项目正在推进。

"在我们的AI数据中心内，我们已经建立了超级计算机级别的基础设施，"软银量子技术部量子业务规划部门总监小栗信重说，"这是世界一流的超级计算机，目前专门用于AI处理。量子计算机将成为提升现有AI能力的新型加速器。"

他告诉《Network World》，AI与量子计算的混合使用将加速这一技术的普及。Alice & Bob美国区总经理朱丽叶·佩罗内也认同这种混合路径是最佳选择——量子计算机是对现有技术的增强，而非替代。

"量子处理单元是非常专用的设备，"她说，"它们无法解决日常问题，甚至在基本数学运算上表现得很差。"

正如CPU承担大部分通用计算任务、GPU用于AI相关处理一样，量子处理器将专注于传统计算机难以应对的挑战。

"我们清楚地知道，量子计算机不会孤立运行，"她说。

量子计算正逐步走出实验室、迈向现实应用，一个明显的标志是量子生态系统的形成——多家硬件和软件供应商正在协力填补各个环节的空白。

"我在这个领域待了15年，从研究员到现在的CEO，这个行业的变化之大、加速之快令人瞩目，"西班牙超导量子比特量子计算公司Qilimanjaro Quantum Tech的首席执行官玛尔塔·埃斯塔雷拉斯说。她表示，如今量子计算公司不再需要从零开始自制每一个零部件。

"现在可以看到大量初创公司和衍生企业开始构建供应链的不同层级，"她告诉《Network World》，"这非常好。像我们这样的企业不必考虑搭建完整的技术栈，可以将部分工作外包给第三方，这真的有助于推动技术向前发展。"

本届Quantum Tech World大会充分展示了这一生态的活力。据主办方介绍，今年有超过1,300人参会，赞助商逾百家。其中包括多家量子计算机制造商，例如室温光子量子计算机制造商Quantum Computing Inc.在现场进行了实时演示——其欺诈检测算法不仅超越了最先进的传统方法，还实现了数据集规模的线性扩展，而非传统方式的二次方增长。此外还有软件公司、咨询机构及各类专业服务商悉数亮相。

"我们的展台一直人头攒动，"量子编排软件公司Classiq的美洲区负责人杰森·西尔伯格莱特说。该公司提供抽象层，让非科学家也能更便捷地构建量子应用。"越来越多的用户希望利用这个平台。就连过去六个月、甚至三个月里，加速的势头和关注度都在持续增长。"

"我们正在从非常基础性、探索性的阶段——搭建一次性系统和设备——转向构建可规模化的产品，"量子经济发展联盟执行主任西莉亚·默茨巴赫说，"而且进入了一个私人投资者和终端用户都愿意开始参与的时间窗口。"

她告诉《Network World》，这股势头在多个维度上都清晰可见：量子公司正在获得新一轮融资，各国政府也在作出政策承诺。

根据该组织今年四月发布的报告，目前全球共有556家纯量子计算企业，以及超过7,000家"量子参与"机构。2025年，量子行业营收达到19亿美元，同比增长30%。去年新增政府资金承诺达到127亿美元，较2024年增长逾300%；新增私人风险投资达49亿美元，增幅接近200%。

"那些真正卷起袖子、致力于推动硬件与软件发展的人——我认为，这股势头已经非常清晰可见了，"她说。

Q&A

Q1：克利夫兰诊所是如何将量子计算与AI结合用于医学研究的？

A：克利夫兰诊所采用"分工协作"的混合策略：先用传统计算和AI识别大分子中需要高精度分析的关键片段，再调用量子计算机对这些片段进行更高分辨率的模拟。今年该机构已成功模拟了多达12,635个原子的蛋白质复合体，而2024年秋量子计算机最多只能处理10个原子的模拟，技术进步显著。

Q2：三菱化学计划如何将量子计算用于芯片材料研发？

A：三菱化学计划用量子计算机模拟金属氧化物（一种芯片光刻用光阻材料），因为2纳米芯片所需的高能量分辨率超出了传统计算机的能力极限。该公司希望在2024年底或2025年初将其投入实际生产，完整算法开发预计还需数年，公司将2028至2029年视为量子计算商业化的重要节点。

Q3：目前全球量子计算行业的市场规模和投资情况如何？

A：根据量子经济发展联盟2025年4月发布的报告，全球现有556家纯量子计算企业和超过7,000家量子参与机构。2025年量子行业营收达19亿美元，同比增长30%。去年新增政府资金承诺达127亿美元，较2024年增长超300%；新增私人风险投资为49亿美元，增幅近200%，整体投资热度持续升温。