塑造下一波量子创新浪潮的五大力量

量子技术是未来十年最有前途的机会之一，已经投资了数十亿美元，各种各样的早期产品进入市场，越来越多的人才涌入推动了数百家初创公司的发展。

量子计算机有望解决目前即使是世界上最快的超级计算机也难以解决的问题。他们的核心优势——在复杂数据集中有效地发现隐藏的模式并应对巨大的优化挑战——将使新药和材料的设计成为可能，创建卓越的金融算法，并在密码学和网络安全方面开辟新领域。

当这些机器得到广泛使用时，最有趣的量子计算应用将会出现。成千上万的物理学家和工程师正在研究如何确保量子比特（量子信息的基本单位）可靠地相互作用，不受外来噪声的影响，并且可以扩大规模。市场的势头显然已经将话题从“如果”转向了“何时”。

随着量子产业从实验室走向晶圆厂，五大趋势正在推动下一波技术和商业模式的发展：

 量子纠错

量子生态系统现在在很大程度上同意，仅仅扩大当今的计算机，这些计算机存在严重的噪声和错误，导致无法容错运行，并不能解锁最有价值的商业应用程序。该行业的重点已转向量子纠错，将其作为构建强大且可扩展的容错机器的关键。

随着这种转变，我们看到人们对专注于纠错能力的公司越来越感兴趣，包括 Riverlane Ltd.、Q-CTRL Pty. Ltd. 和 Qedma Ltd.。在将物理量子比特编码为逻辑量子比特方面也进行了重大创新，不仅使用经典的表面代码，还使用量子低密度奇偶校验码等新颖的替代方案，以保护量子信息免受噪声和退相干的影响。

堆栈的中间

大多数早期的量子计算公司都尝试了全栈方法。现在行业日趋成熟，一个由中端参与者组成的丰富生态系统已经出现。这种演变使公司能够专注于他们最擅长的事情，并根据需要购买组件和功能，例如 Quantum Machines （Q.M Technologies Ltd.） 的控制系统以及 Classiq Technologies Ltd. 和 Algorithmiq Oy 等公司的量子软件开发。

横向扩展架构

最初，获得更强大量子计算机的主要途径是通过基于更大、功能更强大的单量子处理单元构建的纵向扩展架构。然而，量子网络技术的最新创新使横向扩展方法成为有力的竞争者。在这一领域开展开创性工作的公司包括 Nu Quantum Ltd.、memQ Inc. 和 Icarus Quantum Inc.。该策略涉及将多个 QPU 链接起来，作为一台分布式机器协同工作，这甚至可以使不同类型的量子比特在单个问题上进行协作。然而，从固态系统到光信号的转导仍然是一个重大挑战。

扩大规模的创新并没有放缓。Alice & Bob、SAS 和 Qolab Inc. 等初创公司正在推动量子比特和架构设计和制造的进步。

输入输出和低温

在纵向扩展和横向扩展架构需求的推动下，这一领域正在发生重大创新。核心挑战在于在不破坏量子态的情况下控制和读出数千或数百万个量子比特。

对于超导和硅自旋量子比特等固态系统，为每个量子比特运行单独的导线的传统解决方案带来了重大的工程挑战，因为每根导线都会将热量和噪声引入超冷量子环境。在冰箱中安装越来越多的电缆也很困难。

减少电缆数量及其热负荷的替代方案正在出现，例如提高密度（Delft Circuits B.V.）、低温量子比特控制能力（Diraq Pty Ltd.）。的冷冻 CMOS）和替代方法，例如 Qphox BV。的光纤。

并购

这种趋势正在以包括我们在内的少数投资者预料到的规模发展。IonQ 公司在 2025 年进行了几项大胆的收购，包括与 Oxford Ionics Ltd. 的计算技术、与 Lightsynq Technologies Inc. 的互连和存储器、与 ID Quantique SA 和 Qubitekk Inc. 的通信，甚至与 Capella Space Corp. 的太空。

第一波量子浪潮中的一些公司现在能够充当战略家和现有者。我们预计其他量子计算领域的类似动态将有助于塑造未来十年的领域。

容错量子计算的旅程是一场马拉松。尽管挑战巨大，但整个堆栈的进步加速是不可否认的。今天，计算新时代的基础技术正在构建中。解决大规模量子计算的瓶颈是一个巨大的商业机会。