2024-2025年, 量子计算 迎来了媒体炒作的高峰期。谷歌宣布推出其"柳树"芯片[^1],亚马逊揭晓"貂猫"[^2],微软则展示了"马约拉纳一号"[^3]。媒体头条纷纷以"革命性突破"和"历史性突破"等夸张标题进行报道。
但这里有一个真相,没有人愿意承认:如今的量子计算机实际上毫无用处。
是的,您没看错。尽管投入了数十亿美元资金并许下宏伟承诺,但到2025年,现实世界中仍不存在任何问题能让量子计算机比普通计算机更高效、更快速或更经济地解决。
然而,在喧嚣背后,一场价值400亿美元的地缘政治角逐正在酝酿,它可能重塑全球力量平衡。
谷歌宣布其105量子位的Willow芯片能在5分钟内完成超级计算机需要"10万亿亿年"[^1]才能完成的计算,这一消息引发轰动。该芯片确实实现了技术突破:首次实现了增加量子位数量时错误率下降,解决了困扰30年的理论难题[^4]。
看起来很厉害,对吧?
但有一个细节:那种超快速计算是"随机电路采样",这是专门为测试量子计算机而设计的难题。这好比说你的汽车能在火星上赛跑时击败一匹马。
柳树计算机如此快速执行的"随机电路采样"问题,是专门为凸显量子计算机优势而设计的。没有任何企业、大学或政府机构曾需要解决此类问题。
好消息:谷歌证明了量子纠错确实有效。坏消息:我们距离实用应用还相去甚远。
亚马逊则另辟蹊径,推出了名为Ocelot的9量子位芯片,该芯片采用所谓的"猫量子位"(源自著名的薛定谔的猫实验)[^2]。其设计理念颇具巧思:这些量子位并非在错误发生后进行纠错,而是天然具备抵抗特定类型错误的能力。
结果如何?亚马逊声称将错误修正所需资源减少了90%[^5]。这相当于扑灭同一场火灾所需的消防员从1000人减少到仅100人。虽然仍远超实际需求,但已是显著进步。
微软选择了风险最大的方案:基于名为马约拉纳[^3]的粒子的"拓扑"量子比特。其核心理念在于,这些奇异粒子天生具备抗错误能力,如同信息被写入结节而非脆弱纸张。
经过20年和数十亿资金的投入,微软宣称终于成功制造出这些粒子[^6]。问题在于?许多科学家仍持怀疑态度。《自然》杂志在发表研究结果时附注称"我们并不信服"[^7]。
这些不同的机器代表了三种截然不同的理念:
谷歌/IBM(超导体):“我们制造大量量子比特,并通过暴力破解来解决错误”
亚马逊/其他(猫量子比特/离子):“我们制造的量子比特天生更不易出错”
微软(拓扑学家):“我们正在寻找圣杯:天然完美的量子比特”
都灵理工大学安装IQM量子计算机[^8]不仅是一项技术采购,更是地缘政治布局。意大利斥资200万欧元,确保了对量子技术的直接访问权,无需依赖美国或中国的云服务。
都灵系统的5个量子比特看似不多,但关键不在于性能,而在于战略自主权[^9]。欧洲已意识到,对量子技术的掌控将决定未来数十年谁将掌握权力。
欧盟量子旗舰计划价值10亿欧元,另有80亿欧元来自成员国[^10]。目标并非明日击败美国人,而是后天不再依赖他们。
尽管炒作不断,当前的"应用场景"令人失望:
摩根大通因使用量子计算机生成"真正随机的数字"而登上新闻头条[^14]。问题在于:普通计算机几十年来一直用价值几欧元的组件完成相同任务。这好比用火箭点燃蜡烛。
真正的金融应用(投资组合优化、衍生品定价)仍停留在理论层面。当前的量子计算机运行速度过慢且不可靠,无法处理真实资金。
罗氏与Quantinuum合作开展阿尔茨海默病研究[^15],但其模拟的分子过于简单,笔记本电脑都能胜任。真实蛋白质由数百万个原子构成:这需要数百万个可靠的量子位。
大众汽车在里斯本通过优化9辆巴士,打造了首个"量子生产系统"[^16]。结果表明:该系统有效运行,但常规优化算法的成本仅为其千分之一。
量子市场现已价值11.6亿美元,预计到2030年将达到164亿美元[^17]。既然毫无用处,这怎么可能呢?
亚马逊Braket、IBM Quantum和微软Azure Quantum提供其量子计算机的访问权限[^18]。每月花费数百至数千美元进行...实验和教程。这就像租用太空飞船来学习驾驶。
"量子即服务"市场预计将从2023年的23亿美元增长至2033年的483亿美元[^19]。但目前尚无人知晓具体销售内容。这完全是基于纯粹希望的风险投资。
如果量子计算机如此无用,为什么仍有数十亿美元的投资源源不断地涌入?
1. 被淘汰的恐惧
没有哪家大型科技公司愿意成为"错失量子机遇"的那一个。因此,它们纷纷投资以避免落后,即使并不清楚具体投资方向。
2. 市场营销与公共关系
说“我们拥有量子计算机”会让公司显得创新前沿。这在形象上价值数亿,即便这台机器根本做不了任何有用的事情。
3. 未来的承诺
核心观点在于,量子计算机终将在未来某个时刻(或许在2030年代)展现出实用价值。这本质上是一项基于希望而非确凿证据的超长期投资。
行业热衷于谈论革命性应用:药物发现、金融优化、人工智能。但现实情况是:
在将这一切视为无谓炒作之前,让我们先看看这场"量子竞赛"正在创造什么:
成千上万的物理学家和工程师正在开发未来技术所需的技能。这就像太空计划:今天耗资巨大,明天却至关重要。
当(而非如果)量子计算机变得实用时,拥有相关技术和基础设施的人将占据先机。这本质上是披着即时创新外衣的长期投资。
最诚实的专家们承认,真正有用的量子计算机至少还需要10-15年才能问世[^20]。而这还是假设它们能够解决那些可能无法解决的问题:
2025-2028年:渐进式改进,仍无实际应用
2028-2032年:首批具有数百个逻辑量子位的容错型量子计算机
2032+:(或许)首批真正的商业应用
如果您所在的公司正在"探索量子计算":
量子计算揭示了一个迷人的悖论:一项技术在今天越是毫无用处,明天就越可能价值连城。
这会产生反直觉的动态。谷歌可能花费数亿美元解决根本不存在的问题,却看到股价飙升数十亿美元。微软可能耗费二十年研究争议性粒子,却吸引更多投资者。亚马逊可能制造性能不如树莓派的计算机,却被奉为创新者。
量子计算不仅是技术:它更是制度化的投机行为。各国政府和企业本质上是在押注数十亿资金,赌这项技术迟早会变得至关重要。这堪称国家层面的风险投资。
但与过去的投机泡沫相比,存在一个根本性差异:在此情境下不投资可能构成战略性自杀。倘若量子计算机终将破解所有现代加密技术,未做好准备者将被整个经济领域彻底淘汰。这是一场无人能承受失败的赌局,而胜负之道至今仍无人知晓。
量子计算机就像贝克特作品中的戈多:人人都在谈论它,人人都在等待它,但它永远不会到来。与此同时,产业界围绕着这种期待构建了一个完整的经济生态系统。
2025年的量子计算机同时具备以下特性:
对即时效果的炒作往往过度夸大,但对长期影响的评估却可能严重低估。这在颠覆性创新中很常见:起初看似无用的魔法,最终却成为不可或缺的存在。
下次当你读到所谓的"量子突破"时,不妨问自己两个问题:
与此同时,尽情欣赏这场耗资数十亿美元的技术竞赛吧。它代价高昂,有时甚至荒谬可笑,但或许正是下一场工业革命的序幕。
[^1]: Google. "Meet Willow, our state-of-the-art quantum chip." 2024年12月。 https://blog.google/technology/research/google-willow-quantum-chip/
[^2]: 亚马逊公司。 "亚马逊新款Ocelot芯片使我们更接近于构建实用型量子计算机。" 2025年2月。 https://www.aboutamazon.com/news/aws/quantum-computing-aws-ocelot-chip
[^3]: 微软公司. "微软Majorana 1芯片为量子计算开辟新路径." 2025年2月. https://news.microsoft.com/source/features/innovation/microsofts-majorana-1-chip-carves-new-path-for-quantum-computing/
[^4]: Google Quantum AI. "量子错误纠正低于表面码阈值." 《自然》638, 651–655 (2024). https://www.nature.com/articles/s41586-024-08449-y
[^5]: 加州理工学院. "新型Ocelot芯片在量子计算领域取得重大突破." 2025年2月. https://www.caltech.edu/about/news/new-ocelot-chip-makes-strides-in-quantum-computing
[^6]: Microsoft Azure Quantum. "微软发布Majorana 1量子计算机." 2025年2月. https://azure.microsoft.com/en-us/blog/quantum/2025/02/19/microsoft-unveils-majorana-1-the-worlds-first-quantum-processor-powered-by-topological-qubits/
[^7]:《自然》杂志。"微软量子计算'突破'面临新挑战。" 2025年2月。 https://www.nature.com/articles/d41586-025-00683-2
[^8]: 都灵理工大学。《意大利首台IQM量子计算机在都灵启动》。2025年5月。 https://www.polito.it/en/polito/communication-and-press-office/poliflash/the-first-iqm-quantum-computer-in-italy-is-turned-on-in
[^9]: Data Center Dynamics. "IQM在都灵理工大学安装量子计算机。" 2025年5月。 https://www.datacenterdynamics.com/en/news/iqm-installs-quantum-computer-at-politecnico-di-torino-data-center/
[^10]: 《24小时太阳报》."都灵、Links基金会与波利技术大学'启动'量子计算机。"2024年10月。 https://en.ilsole24ore.com/art/turin-foundation-links-and-poly-turn-on-quantum-computer-AGXb2Tk
[^11]: 《科学新闻》."物理学家普遍对微软新型拓扑量子芯片持怀疑态度。"2025年3月。 https://www.sciencenews.org/article/microsoft-topological-quantum-majorana
[^12]: IEEE Spectrum. "微软拓扑量子比特的宣称引发两极反应." 2025年3月. https://spectrum.ieee.org/topological-qubit
[^13]: Physics. "微软宣称实现拓扑量子比特面临严峻质疑." Physics 18, 68 (2025). https://physics.aps.org/articles/v18/68
[^14]: 摩根大通。《利用囚禁离子量子处理器实现的认证随机性》。《自然》,2025年3月。 https://www.jpmorgan.com/technology/news/certified-randomness
[^15]: 阿贡国家实验室。《摩根大通、阿贡与Quantinuum展示量子加速》。2025年3月。 https://www.anl.gov/article/jpmorgan-chase-argonne-and-quantinuum-show-theoretical-quantum-speedup-with-the-quantum-approximate
[^16]: 麦肯锡公司。《量子计算的崛起》。2024年4月。 https://www.mckinsey.com/featured-insights/the-rise-of-quantum-computing
[^17]: Grand View Research. "量子计算市场规模 | 行业报告,2030." https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/quantum-computing-market
[^18]: Precedence Research. "量子计算市场规模将于2034年达到164.4亿美元。" https://www.precedenceresearch.com/quantum-computing-market
[^19]: P&S市场研究公司。《量子计算市场规模与增长报告,2032》。 https://www.psmarketresearch.com/market-analysis/quantum-computing-market
[^20]: Fortune Business Insights. "量子计算市场规模、份额与增长报告,2032." https://www.fortunebusinessinsights.com/quantum-computing-market-104855