波士顿——根据 IBM Think 2026 大会上的演讲，量子计算终于产生了对科学和工业至关重要的成果。
量子计算旨在利用量子物理学的独特特性来解决经典计算无法解决的复杂问题。在本周于波士顿举行的IBM Think大会开幕主题演讲中，量子计算与人工智能和混合云并列占据了重要位置。大会期间还公布了克利夫兰诊所、理研和IBM利用量子硬件完成了迄今为止已知规模最大的具有生物学意义的分子模拟。波音公司和好事达保险公司也展示了量子计算在现实世界中的应用。
尽管量子计算已经发展多年，但量子优势——即量子计算机能够更精确、更高效地执行计算的临界点——尚未到来。IBM 首席执行官 Arvind Krishna 预测，量子优势将在年内实现。
“这不是20年后的事，也不是10年后的事，而是今年就能实现，”克里希纳在周二的主题演讲中说道。“差距缩小的速度比大多数人意识到或重视的要快得多。”
克利夫兰诊所、理研和IBM利用IBM量子计算机和两台超级计算机——富岳和雅G——模拟了包含多达12635个原子的蛋白质复合物。该项目的成功部分归功于以量子为中心的超级计算，这是一种混合方法，它将量子计算机与传统超级计算机相结合，以解决任何一种计算机单独都无法有效处理的复杂问题。
该项目模拟了一个足够大的系统，足以代表自然界中存在的系统，并达到了相应的精度。在药物设计领域，如果科学家能够在研究早期可靠地预测分子的行为，他们就能显著缩短新药研发时间——通常这个过程需要超过10年。根据Gartner的《第一视角：量子突破》报告，对于生物制药行业而言，这可以加快产品上市速度并增强竞争优势。
IBM Quantum 的采用副总裁 Scott Crowder 在“让量子发挥作用”小组讨论会上表示：“我们现在已经过了抽象实验的阶段，进入了实际探索阶段，量子技术在解决对工业和社会至关重要的问题方面，可能会比传统方法更有价值。”
与会专家均为量子计算领域的从业者，他们分享了各自的经验、潜在应用案例以及正在寻求解决的问题。例如，航空航天公司波音正在研发新型耐腐蚀材料和涂层。波音公司的技术研究员兼项目经理玛娜·卡格尔指出，这一领域的影响最为深远，并表示每年用于腐蚀缓解或预防的支出估计高达200亿美元。
“如今，我们真正关注的是规模……我们知道量子计算可以帮助我们，但我们必须了解如何才能达到工业相关的规模，”卡格尔说。
好事达保险公司也在利用量子计算来解决传统计算难以解决的问题，尤其是在处理高度相关的决策集合时。例如，全美各地的房屋都面临着冰雹、飓风和火灾等各种风险，这些风险都会影响保险决策。
好事达保险公司正在保险承保中采用量子方法进行随机优化。好事达首席分析和数据官埃里克·赫尔斯表示，传统方法在处理高度相关且规模庞大的决策时“举步维艰”，而量子计算“使我们能够更直接地处理这些联合决策空间”。对于一家承保超过700万套房屋的保险公司而言，即使数学精度只有微小的提升，也能转化为更好的业务成果。
“Allstate 在这条路上还处于起步阶段，所以我们仍在将问题分解成小块，以便适配硬件。但现在，我们不再需要模拟之类的手段，而是能够利用这些优化方法直接解决问题。现在，我们找到了一条能够更全面、更贴近现实世界实际情况地解决问题的途径，”Huls 说。
小组讨论环节还涵盖了以下其他应用案例：
Vanguard 的固定收益资产投资组合优化。
E.ON 的分散式能源系统优化
Moderna公司利用量子优化技术预测mRNA二级结构。
提升汇丰银行公司债券交易执行策略。
IBM拥有超过80台运行中的量子计算机，并在全球学术界、政府和工业界拥有超过300家合作伙伴。
“多年来，量子计算一直是一个充满希望的愿景。如今，量子计算机正在产生对科学至关重要的成果。我们在这里模拟的系统正是生物学家和化学家在现实世界中研究的那种分子，”IBM 研究院院长兼 IBM 院士 Jay Gambetta 在最近一份关于与克利夫兰诊所和理研合作项目的媒体稿中说道。
尽管蛋白质复合物模拟方面的突破是一项重大成就，但 Gartner 表示，谨慎行事是必要的，需要更好地将经典系统和量子系统整合起来，并结合专门的算法，才能使这些过程有效地解决其他类似问题。
量子计算距离真正带来商业效益还有几年时间。它尚未像人工智能那样产生日常应用和生产力提升，但蛋白质模拟的突破可能会改变企业对量子计算的看法。
“这类实验的结果有力地表明量子计算正在取得进展，应该促使企业从现在开始更加认真地投入资源。你不能等到这项技术成熟后再考虑——那样就太晚了，因为编写量子算法和解决问题与经典计算截然不同，”Gartner新兴趋势与技术团队副总裁分析师Gaurav Gupta博士表示。
IBM于2016年5月4日将首台量子计算机部署到云端，这意味着它正在庆祝其云端量子计算服务十周年——这项服务最终发展成为IBM量子平台。云端量子计算改变了人们获取量子计算服务的对象和方式。
“只要有办法利用互联网和云计算，量子计算终将惠及所有人，”甘贝塔说道。
人工智能与量子计算之间的关系是多方面的，而不是竞争关系。
克里希纳说：“顺便一提，量子力学和人工智能并不竞争；它们是融合的，也是互补的。量子力学可以帮助发现人工智能目前无法计算的内容，然后人工智能可以从量子力学中学习，这样就能在算法和计算方面取得越来越快的进展。”
IBM商业价值研究院（IBM IBV）是一家思想领袖智库，其发布的报告《量子时代即将到来》指出，量子技术能够通过更快的优化、更精确的模拟和更优质的采样来加速人工智能训练。反过来，人工智能可以优化量子工作流程，指导算法设计，并在量子-经典架构之间合理分配资源。IBM IBV开展的一项调查显示，73%的受访者认为量子技术可以加速人工智能和高性能计算能力的发展。对于已做好量子准备的企业，这一比例更是高达98%。
甘贝塔认为人工智能是一种工具，它能帮助人们更有效地利用计算资源，也是一种互动方式。他“非常希望看到量子技术驱动的人工智能”，但这还需要数年时间才能实现。
“如果量子技术超越了人工智能，我认为我们这个社会就出了问题，”甘贝塔说。“人工智能应该始终是核心，架构应该始终是核心……然后量子技术为架构赋能。”
