從量子計算發(fā)展歷程來看,結(jié)合中國“量子之父”潘建偉院士及諸多學(xué)者的判斷,在產(chǎn)業(yè)層面將量子計算發(fā)展歷程劃分為如下五個階段:

在2019年之前,Shor等量子計算基礎(chǔ)算法陸續(xù)出現(xiàn),并實現(xiàn)小規(guī)模量子運算。

2019-2021年是量子計算優(yōu)越性的驗證期,谷歌 “懸鈴木”、中國 “九章” “九章2號和“祖沖之二號”等量子原型機(jī)先后證明了量子計算相較于經(jīng)典計算的優(yōu)越性能;

第三階段截止到2024年,超導(dǎo)、離子阱、光量子等量子計算技術(shù)路徑均已出現(xiàn)樣機(jī);并且能夠?qū)崿F(xiàn)針對特定領(lǐng)域的問題的優(yōu)化和求解;

尤其是2024年,

2024年,聯(lián)合國宣布將2025年定義為量子科學(xué)和技術(shù)國際年這標(biāo)志著可糾錯通用量子計算機(jī)時期的開啟,產(chǎn)業(yè)界有望實現(xiàn)可大規(guī)模擴(kuò)展的量子糾錯;

2024年6月,全球最大的集成量子計算公司Quantinuum發(fā)布首臺56離子阱量子位的量子計算機(jī)——H2-1。

2024年12月,谷歌發(fā)布適用于量子計算機(jī)的芯片——willow(柳樹),以Willow芯片為基礎(chǔ)的谷歌量子計算機(jī),僅用5分鐘就完成了一臺普通超級計算機(jī)要用10的25次方長的年數(shù)才能算完的一道測試題。

2024年12月,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團(tuán)隊發(fā)布我國研制的具備105個量子比特的超導(dǎo)量子計算機(jī)“祖沖之三號”的相關(guān)成果。

可以看到,以2024年為界,量子計算技術(shù)已趨于成熟,即將步入研發(fā)成果見效期,2025年將成為從技術(shù)驅(qū)動向應(yīng)用牽引轉(zhuǎn)變的一個關(guān)鍵窗口期。

站在2025年的起點,展望未來,賽迪顧問數(shù)字轉(zhuǎn)型研究中心副總經(jīng)理于凱迪發(fā)布了2025年量子計算將呈現(xiàn)的十大趨勢:

趨勢一:2025年中國量子計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破百億元

從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看,量子計算在量子科技總體產(chǎn)業(yè)規(guī)模中的占比呈現(xiàn)逐步擴(kuò)大態(tài)勢,預(yù)計2025年將占據(jù)量子科技41.2%的份額。

從產(chǎn)業(yè)鏈來看,上中下游將呈現(xiàn)同步發(fā)展趨勢。上游環(huán)節(jié)量子芯片、量子計算機(jī)核心組件等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)以及中游量子計算機(jī)整機(jī)制造和量子云服務(wù)等環(huán)節(jié)預(yù)計占比合計超過80%。

趨勢二:中美科技互動競爭與合作并存

在全球科技競爭格局中,量子計算是中國與美國等發(fā)達(dá)國家首次站在同一起跑線的重要賽道。目前,中美雙雄的競爭態(tài)勢十分明顯,美國在論文領(lǐng)域領(lǐng)先,而中國在專利領(lǐng)域占優(yōu)。

2025年預(yù)計雙方關(guān)系呈現(xiàn)競爭與合作并存的復(fù)雜態(tài)勢。一方面,美國近年來持續(xù)加深對量子技術(shù)供應(yīng)鏈的審查,2025年這一趨勢或?qū)⒓觿。o中國帶來一定的競爭壓力。

同時《中美科技合作協(xié)定》延期等事件釋放出雙方愿意在科技領(lǐng)域保持合作的積極信號。

趨勢三:東中部地區(qū)亮點突出,部分省(市)有望全球領(lǐng)跑

2025年,中國量子科技產(chǎn)業(yè)以東部、中部為引領(lǐng),率先開展量子計算領(lǐng)域的先行先試應(yīng)用探索。其中,北京和合肥分別匯集了全國10%以上的產(chǎn)業(yè)資源,圍繞國家實驗室及其人才和科研團(tuán)隊以及總部企業(yè),有望在量子計算新技術(shù)新產(chǎn)品新模式方面實現(xiàn)全球領(lǐng)跑。

趨勢四:實用化量子糾錯將成為技術(shù)重點攻關(guān)方向

從量子計算實現(xiàn)路徑來說。在性能層面,綜合抗干擾能力、易操作性、可控性、可拓展性、保真度及相干時間等多方面因素,超導(dǎo)、離子阱、光量子路線性能綜合能力較好,發(fā)展前景廣闊,尤其是超導(dǎo)量子計算,占據(jù)量子計算領(lǐng)域58%的專利申請,研發(fā)熱度和市場關(guān)注度持續(xù)高漲。

趨勢五:量子軟件技術(shù)棧構(gòu)建將聚焦于語言工具創(chuàng)新

下一個技術(shù)層面的發(fā)展趨勢集中在量子軟件技術(shù)棧,量子軟件技術(shù)棧包含量子編程語言、量子軟件開發(fā)工具、量子云平臺軟件、量子測控軟件四部分。預(yù)計2025年量子軟件技術(shù)棧構(gòu)建將聚焦于語言工具創(chuàng)新。

量子計算的發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個方面:一是新語言的涌現(xiàn)與發(fā)展,創(chuàng)新編程語言工具被創(chuàng)造出來以有效地表達(dá)量子計算的內(nèi)在復(fù)雜性;二是這些新語言在設(shè)計中注重與經(jīng)典編程語言的集成,同時內(nèi)置了錯誤管理和控制機(jī)制,以確保量子程序的穩(wěn)定性和可靠性。

趨勢六:應(yīng)用探索深化,金融業(yè)或成為最先落地領(lǐng)域

在應(yīng)用層面,應(yīng)用探索將持續(xù)深化,量子計算的典型應(yīng)用領(lǐng)域包括金融、化工、制藥等,其中量子+金融業(yè)經(jīng)濟(jì)價值釋放時間最早,且潛在價值大,將成為2025年量子計算應(yīng)用的先鋒。

趨勢七:量子計算將深度賦能人工智能特定任務(wù)表現(xiàn)

以AI大模型為例,傳統(tǒng)計算方式在處理大規(guī)模參數(shù)空間時易陷入局部最優(yōu)解,量子計算可利用其在求解組合優(yōu)化和高維搜索問題上的優(yōu)勢,提升模型泛化能力和決策準(zhǔn)確性。從而能夠使人工智能在量子計算加持下解決更為復(fù)雜的問題。

趨勢八:量子算力將與經(jīng)典計算資源走向融合

量子計算所能提供的計算能力是經(jīng)典計算指數(shù)級的加速。那么2025年,量子算力將與經(jīng)典計算資源,即(通算、超算、智算)走向深度融合,形成“異構(gòu)融合”體系,催生新興計算模式,即量通融合、量超融合、量智融合。

趨勢九:量子計算領(lǐng)域的參與主體將更加多元

2025年,量子計算領(lǐng)域的參與主體預(yù)計將呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢。首先,企業(yè)、高校、科研院所仍是量子計算領(lǐng)域主要力量。其中,2025年更多類型的主體將涌入這一前沿科技領(lǐng)域。首先電信運營商;其次部分傳統(tǒng)半導(dǎo)體制造企業(yè)。

趨勢十:量子云平臺建設(shè)將成為產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建加速器

量子計算云平臺是集成硬件、軟件和算法等關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)量子計算資源共享的重要媒介。2025年,領(lǐng)先的科技企業(yè)將通過在量子資源供給上的先發(fā)優(yōu)勢,通過降低量子計算的使用門檻,建立基于自身技術(shù)和產(chǎn)品的生態(tài)優(yōu)勢。

分享到

崔歡歡

相關(guān)推薦