《华尔街日报》：当前部分量子软件尚能运行，未来或面临失效风险

Classiq公司的量子软件工程师，该公司提供企业构建量子应用的平台。图片来源：CLASSIQ/VIA REUTERS量子计算机作为过去十年科技界的"下一件大事"，或许缺乏生成式人工智能那种令人猝不及防的冲击力——后者在2022年末横空出世，令IT团队措手不及。但同样对于技术准备不足的担忧，正推动着人们为多年后商业级量子计算机问世的那天提前开发应用。

对量子软件开发商及其客户而言，这是一项艰巨任务：既要编写能在当今雏形量子计算机上测试的程序，又要确保这些程序能随着硬件技术的成熟持续适用。

“这异常困难，因为根本没人知道未来五年——甚至可能未来一两年内——量子计算机会采用何种架构，它们的发展速度实在太惊人了，“Cirdan资本创始人兼首席执行官安东尼奥·德内格里表示。

利用量子物理特性的计算机，其运算速度在某些问题上可比传统计算机快数百万倍。这种潜力吸引了包括IBM和谷歌在内的科技巨头竞相推进该技术商业化。

据调研机构PitchBook数据，2022年全球量子计算领域风险投资达约16亿美元，较2018年的1.6亿美元大幅增长。

在硬件发展的同时，科技企业正在攻克另一个领域：编写能发挥量子计算机先进性能的算法。量子技术提供商Terra Quantum创始人、董事长兼首席执行官马库斯·普夫利茨表示，这些算法与经典算法在解决问题上存在根本性差异。他指出，量子算法特别适用于优化等特定用途，在金融、制造和供应链等行业具有广泛应用前景。

过去几年间，市场对量子算法及其计算机可执行代码的需求显著增长。企业表示，通过模拟器或早期量子计算机（通常可通过云端访问）来识别关键应用场景并进行测试具有重要价值。亚马逊AWS量子计算服务Amazon Braket总经理理查德·莫兹指出，在目睹过去一年人工智能的惊人发展后，企业希望为硬件成熟期做好准备，技术提供商则致力于抢占杀手级应用的市场先机。

IDC研究经理兼量子计算研究负责人希瑟·韦斯特表示，抢占量子软件应用市场面临的核心问题在于：量子计算机的最终形态存在诸多未知数，当前开发的软件在未来机器上的运行效果尚不明确。

“由于量子计算机的基础结构可能随时间变化演进，而无人能预知其具体路径，现在编写的软件未来可能无法被量子计算机’理解’。“德内格里解释道。目前，Cirdan资本正使用Terra Quantum的模拟软件测试定价优化应用场景。

沃达丰集团研发主管卢克·伊贝森表示，解决特定问题的方法可能会因未来计算机的机制而异。该公司正在研究优化基站布局等应用案例。

他表示：“当你从整体生态系统的角度来看，需要考量的层面非常多元。”

其中一个考量因素是计算机的规模。经典计算机使用二进制数字（比特），其状态只能是0或1。量子计算机则采用量子比特（qubit），能在量子态中以0和1的复杂叠加形式表示和存储信息。虽然目前量子系统拥有的量子比特数量有限，但最终将容纳数百万个量子比特。以IBM为例，该公司去年发布了433量子比特芯片，较前年127量子比特芯片有了显著提升。

莫兹指出，研究人员当前的重点是探索不同量子算法如何随量子比特数量、程序深度或运行时间的增加而扩展。

韦斯特表示，让算法适配更多量子比特的计算机主要依赖人工操作，需要在电路层面进行编程，这要求开发者具备量子专业知识。

部分企业正尝试通过软件解决这一挑战。例如量子公司Terra Quantum和Classiq都表示，正在开发能自动化更新流程的软件。

“算法开发者正经历着从当前硬件向未来硬件演进的过程，“莫兹说，“我们无法预知最终形态，也不知道前方会有怎样的转折与障碍。”

请写信给伊莎贝尔·布斯凯特，邮箱：[email protected]

刊登于2023年9月16日印刷版，标题为《科技公司规划量子计算的未来》。