2025量子浪潮将至：重塑量子优势竞争格局的五大核心现实研究报告

核心观点与关键数据

• 量子计算的现状与趋势：量子计算正迈向优势阶段，但不会一蹴而就，而是将逐步在不同行业和用例中实现商业价值。IBM 量子准备指数（QRI）显示，全球量子准备度平均得分28分（2023年上升6分），但整体仍处于低水平。领先组织（前10%）已展现出战略、技术和运营层面的成熟度。
• 组织准备度的重要性：技术成熟度与组织准备度同等重要。将不成熟的技术视为主要障碍的组织更有可能延迟实现量子优势。量子准备组织（QROs）通过生态系统合作、整合路线图和知识产权策略来应对技术限制。
• 多元化方法应对用例不确定性：组织对量子计算的首要用例尚无定论，投资模式也显示出不同。QROs采取多元化方法，根据行业需求分配资源于模拟、搜索与优化、代数问题，并实施敏捷投资策略。
• 量子与AI的协同效应：量子计算与人工智能并非竞争关系，而是相互增强。将量子定位为AI的乘数技术，可以放大现有投资并解锁增量预算。量子还能加速AI模型训练，而AI可优化量子工作流程。
• 人才差距的扩大：随着量子技术的复杂度提升，技能差距将加剧。QROs更注重内部技能培养和跨学科培训，并将量子人才发展融入整体职业发展路径。
• 负责任的计算：量子计算带来的风险（数据隐私、网络安全、社会影响）需要被重视。QROs将量子计算纳入研发治理框架，并建立业务与技术团队的协同机制。

研究结论

• 组织需要同时关注技术成熟度和组织准备度，制定整合的多轨道路线图，并建立治理框架。
• 采用多元化的量子研发组合，并根据行业需求调整用例优先级。
• 将量子定位为AI的乘数技术，整合量子与AI能力，并探索混合工作流程。
• 通过技能差距分析、内部培养和持续学习项目来弥补人才缺口。
• 将负责任的计算嵌入到量子计算的整个生命周期中，建立治理框架和审计实践。

案例研究

• Vanguard：利用量子优化技术解决投资组合构建问题，展示了量子硬件在解决实际优化任务中的潜力。
• RIKEN：采用样本量子对角化（SQD）技术进行量子化学模拟，大幅缩短了复杂分子模拟时间。
• Moderna：将量子计算应用于mRNA药物研发，通过预测mRNA二级结构加速药物发现过程。