2019年-数据局_IBM：量子计算的到来备战颠覆性技术的五大战略_24页_1mb

量子计算，即将到来

核心内容

量子计算是一种基于量子力学原理的新型计算范式，具备解决传统计算机难以处理的复杂问题的潜力。它通过叠加和纠缠等量子特性，实现指数级的计算加速，从而为多个行业带来革命性变革。IBM 商业价值研究院发布的这份报告指出，企业应立即采取行动，以构建“量子就绪型企业”，并为未来量子计算的商业化做好准备。

主要观点

• 量子计算正在接近商业化阶段，具有改变世界的能力。
• 企业若不立即行动，将面临被竞争对手超越的风险。
• 量子计算的商业化将主要体现在量子模拟、量子优化和量子增强型人工智能三大领域。
• IBM 正在推动量子计算的普及，并提供多种资源和平台帮助企业探索和应用该技术。

关键信息

量子计算的潜力

• 量子模拟：可以模拟复杂的化学反应和分子结构，加速药物研发、材料设计等领域的突破。
• 量子优化：能够解决大规模优化问题，如物流、供应链、金融投资组合等，从而实现成本节约和效率提升。
• 量子增强型人工智能：通过处理海量可能性，提升机器学习和数据分析的能力，从而增强决策支持和个性化服务。

量子计算的分类

• 量子退火：主要用于优化问题，但不具备通用性，且无法发展为容错型通用量子计算机。
• NISQ（嘈杂中型量子）计算：当前最接近商业化的量子计算形式，具备一定的实用性，是通往通用量子计算的重要一步。
• 容错型通用量子计算：最终目标，但短期内难以实现。

企业应采取的五大战略

1. 选择量子精英团队
   识别并培养内部具备量子计算知识的专业人才，使其成为推动企业量子战略的核心力量。

2. 确定量子计算用例和价值主张
   评估哪些业务问题可以通过量子计算解决，并选择具有高商业价值的用例进行探索。

3. 试用真正的量子系统
   通过 IBM Q Experience 和 Qiskit 等平台，试用真实的量子计算机，理解其在解决实际问题中的作用。

4. 绘制量子计算路线图
   制定清晰的路线图，包括短期和长期目标，以及如何逐步实现量子技术与业务的融合。

5. 灵活应对未来变化
   保持对量子技术发展的关注，适时调整战略和合作伙伴关系，以适应不断变化的量子计算格局。

量子计算的现状与前景

• IBM 已构建出第一台通用量子计算机，并提供免费访问、教育资源和协作社区。
• 量子计算的商业化前景广阔，但市场预测差异较大，从 5 亿美元到 290 亿美元不等。
• 量子计算可能在未来五年内对多个行业产生深远影响，尤其是化学、生物、医疗、金融和人工智能等领域。

IBM 如何提供帮助

• IBM Q Experience：提供免费访问 IBM 量子计算机、模拟器、教育资源和协作社区。
• Qiskit：基于 Python 的开源框架，支持量子算法开发和实验。
• IBM Q Network：由全球知名企业、学术机构和初创企业组成的生态系统，推动量子计算的商业化发展。
• IBM Q Consulting：帮助企业制定量子战略，整合量子科学家、顾问和行业专家，以实现业务转型。

量子计算对业务的影响

• 物流优化：量子计算可显著提升运输效率，减少成本和碳排放。
• 金融投资组合优化：量子计算能够快速评估海量投资方案，提升决策效率。
• 材料科学：通过量子模拟，企业可以更快开发新型材料，提升产品性能。

量子计算的挑战与机遇

• 量子计算的学习曲线陡峭，企业若想“快速跟随”将面临巨大成本。
• 量子计算不会立即取代传统计算机，而是与之结合，形成混合计算架构。
• 企业应尽早布局，以确保在未来竞争中占据有利位置。

量子计算的未来

• 量子计算的商业化进程正在加速，预计将在未来五年内实现突破。
• 量子计算将深刻影响多个行业，重塑价值链和业务模式。
• 企业需建立“量子能力中心”，以应对未来的技术变革和竞争压力。

附录：作者与合作者

• Dario Gil：IBM 研究院首席运营官，负责量子计算和人工智能项目。
• Jesus Mantas：IBM 全球企业咨询服务部管理合伙人，监督量子计算战略。
• Robert Sutor：IBM 量子计算战略和生态系统副总裁。
• Lynn Kesterson-Townes：IBM 商业价值研究院全球云和量子业务负责人。
• Frederik Flother：IBM Q Consulting 全球生命科学负责人。
• Chris Schnabel：IBM 全球量子计算产品经理。

附录：相关报告与资源

• 《借力量子计算完成飞跃：为何要立即行动？》
• 《量子计算 — 把双刃剑：现在着手为量子世界的网络安全做好准备》
• IBM 提供免费资源和工具，包括 Qiskit、IBM Q Experience 和 IBM Q Network。

总结：量子计算正逐步进入商业应用阶段，具有改变多个行业潜力。企业应立即采取行动，制定量子战略，探索高价值用例，并借助 IBM 提供的资源和平台，推动量子技术的落地与应用。通过建立“量子就绪型企业”，企业将能够在未来的竞争中占据优势。