量子计算机：400亿赌注押在（目前）仍无法运行的机器上

2025年的不适真相

2024-2025年间,量子计算经历了媒体热度最高的时刻。谷歌发布了其芯片“Willow”[^1],亚马逊揭晓了“Ocelot”[^2],微软推出了“Majorana One”[^3]。夸张的标题不断谈论“革命”和“历史性突破”。

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。

炒作背后的现实

谷歌柳树：在不存在的问题上快速行动

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非常遥远。

亚马逊豹猫：施罗丁格猫的方法

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Majorana：争议粒子研究二十年

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]。

量子计算的三大哲学

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,用蛮力解决错误问题”

• 优点:技术成熟,量子比特数量多
• 缺点:需要成千上万个物理量子比特才能形成一个可用的“逻辑”量子比特

亚马逊/其他公司(猫态量子比特/离子):“我们制造天生不易出错的量子比特”

• 优点:纠错所需资源更少
• 缺点:速度更慢,控制更复杂

微软(拓扑量子比特):“我们在寻找圣杯:天生完美的量子比特”

• 优点:如果成功,将是革命性的
• 缺点:巨大的“如果”——可能永远无法实现

意大利与欧洲：落后但未出局

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。

实际应用：徒有其表

尽管炒作不断，当前的"应用场景"令人失望：

金融：代价高昂的实验

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。

药物：遥不可及的承诺

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。

汽车行业：量子营销

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。

梦想事业

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？

量子云：租赁不可能

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：480亿美元的炒作

"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。

为什么他们继续投资？

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. 害怕被淘汰出局

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. 营销与公关

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. 对未来的承诺

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。

关于"用例"的真相

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：

• 药物研发:在量子计算机上模拟的分子过于简单,普通笔记本电脑的表现更好
• 金融:用于交易的量子算法目前只存在于纸面上
• 人工智能:当前的量子计算机速度太慢、可靠性太低,无法助力人工智能

为什么研究仍然至关重要

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：

真正的科学进步

• 新型低温冷却技术
• 创新的数学算法
• 极致精密的激光控制
• 先进的超导材料

人才培养

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。

战略准备

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。

现实时间线：2030年，或许

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:首批拥有数百个逻辑量子比特的“容错型”量子计算机问世

2032年以后:(也许)首批真正的商业应用出现

这对您意味着什么

如果您所在的公司正在"探索量子计算"：

• 关注相关进展,但保持批判眼光
• 培养一些内部专家
• 尝试低成本的量子云服务
• 识别未来可能受益于量子技术的问题
• 专注于当下真正有效的技术

不要做什么

• 不要立即投入数百万资金到“量子解决方案”中
• 不要因为竞争对手宣布“量子合作伙伴关系”而恐慌
• 不要相信关于即时优势的承诺

最深刻的教训：承诺的经济学

量子计算揭示了一个引人入胜的悖论:一项技术今天越是无用,明天可能越有价值。

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。

量子计算不仅仅是技术:它是制度化的投机。各国政府和企业本质上是在押注数十亿资金,赌这项技术终将变得至关重要。这是国家层面的风险投资。

但与过去的投机泡沫相比,存在一个根本区别:在这里,不投资可能就是战略自杀。如果量子计算机有朝一日真的能破解现代所有的加密技术,那些没有准备好的人将被整个经济领域淘汰出局。这是一场没有人能承受输掉、但也没有人知道该如何赢得的赌局。

结论：等待量子戈多

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：

• 实际上无用(无法比替代方案更好地解决实际问题)
• 战略上至关重要(谁先准备好,谁就将主宰整个行业)
• 科学上引人入胜(正在突破物理学和工程学的极限)

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：

1. “它能解决我今天面临的问题吗?”(大概不能)
2. “谁掌控它,谁将在15年后获胜?”(大概会)

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。

资料来源

[^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]: Amazon。「Amazon全新Ocelot芯片让我们更接近构建实用量子计算机」。2025年2月。 https://www.aboutamazon.com/news/aws/quantum-computing-aws-ocelot-chip

[^3]: Microsoft。「微软的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。「低于表面码阈值的量子纠错」。Nature 638, 651–655 (2024)。 https://www.nature.com/articles/s41586-024-08449-y

[^5]: Caltech。「全新Ocelot芯片在量子计算领域取得进展」。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」。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]: Nature。「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]: Politecnico di Torino。「意大利首台IQM量子计算机在都灵启用」。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]: Il Sole 24 ORE。「都灵、Links基金会与理工大学‘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]: Science News。「物理学家大多不认可微软新型拓扑量子芯片」。2025年3月。 https://www.sciencenews.org/article/microsoft-topological-quantum-majorana

[^12]: IEEE Spectrum. "Microsoft's Topological Qubit Claims Create Mixed Reactions." March 2025. https://spectrum.ieee.org/topological-qubit

[^13]: Physics. "Microsoft's Claim of a Topological Qubit Faces Tough Questions." Physics 18, 68 (2025). https://physics.aps.org/articles/v18/68

[^14]: JPMorgan Chase. "Certified randomness using a trapped-ion quantum processor." Nature, March 2025. https://www.jpmorgan.com/technology/news/certified-randomness

[^15]: Argonne National Laboratory. "JPMorgan Chase, Argonne and Quantinuum show quantum speedup." March 2025. https://www.anl.gov/article/jpmorgan-chase-argonne-and-quantinuum-show-theoretical-quantum-speedup-with-the-quantum-approximate

[^16]: McKinsey & Company. "The Rise of Quantum Computing." April 2024. https://www.mckinsey.com/featured-insights/the-rise-of-quantum-computing

[^17]: Grand View Research. "Quantum Computing Market Size | Industry Report, 2030." https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/quantum-computing-market

[^18]: Precedence Research. "Quantum Computing Market Size to Hit USD 16.44 Billion by 2034." https://www.precedenceresearch.com/quantum-computing-market

[^19]: P&S Market Research. "Quantum Computing Market Size, and Growth Report, 2032." https://www.psmarketresearch.com/market-analysis/quantum-computing-market

[^20]: Fortune Business Insights. "Quantum Computing Market Size, Share & Growth Report, 2032." https://www.fortunebusinessinsights.com/quantum-computing-market-104855