（圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）

截至2022年8月末，量子計(jì)算領(lǐng)域取得了大量令人欣喜的技術(shù)成果和商業(yè)化應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)展。面對即將到來的2023年年，以及作為量子計(jì)算行業(yè)重要“發(fā)展拐點(diǎn)”的2030年年，何時才會徹底實(shí)現(xiàn)量子糾錯？量子計(jì)算機(jī)將如何實(shí)現(xiàn)更多商業(yè)化應(yīng)用？公司、政府、組織又將如何正確應(yīng)用量子計(jì)算……最近，福布斯采訪了全球11位量子領(lǐng)域的代表性科學(xué)家和領(lǐng)軍者，整理成一份全面的量子信息科學(xué)及量子計(jì)算（QIS/QC）發(fā)展趨勢預(yù)測的清單。

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D-Wave首席執(zhí)行官Alan Baratz

2023年：

1.量子計(jì)算開始商業(yè)化（具體表現(xiàn)在：客戶、收入、產(chǎn)品）。

2.量子經(jīng)典混合優(yōu)化應(yīng)用開始投入生產(chǎn)。

3.“待糾錯的NISQ系統(tǒng)不會提供商業(yè)價值”的觀念將被廣泛接受。

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到2030年：

1.可擴(kuò)展、可容錯的門模型量子計(jì)算機(jī)將開始出現(xiàn)。

2.“殺手級應(yīng)用”正在出現(xiàn)。

3.量子計(jì)算將成為未來商業(yè)的主流技術(shù)，將會像云計(jì)算或AI一樣出現(xiàn)在每張CIO/CTO的路線圖上。

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Universal Quantum首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Sebastian Weidt

2023年：

1.將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向支持量子計(jì)算硬件的識別方法，以擺脫NISQ的限制，?并利用當(dāng)前的工程技術(shù)真正達(dá)到民用規(guī)模。

2.隨著大眾在普遍提高由量子計(jì)算帶來的數(shù)據(jù)安全認(rèn)知，QKD（包括片上QKD在內(nèi)）的應(yīng)用將會飆升。

3.我們將看到政府通過投資和國家保護(hù)機(jī)制，在量子計(jì)算領(lǐng)域的參與顯著增加。

2030年：

1. 量子計(jì)算將達(dá)到商用規(guī)模，為終端用戶提供轉(zhuǎn)型能力。

2. 量子計(jì)算將廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，并落地足以改變生活的產(chǎn)品，給市場帶來顛覆性變化。

3.我們將迎來第一次“量子戰(zhàn)爭”，各國將使用量子計(jì)算機(jī)來保護(hù)國家安全和維護(hù)國際利益，世界秩序?qū)l(fā)生變化。

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威斯康星大學(xué)麥迪遜分校物理學(xué)教授、威斯康星量子研究所所長、ColdQuanta量子信息首席科學(xué)家Mark Saffman

2023年：

1.錯誤率低于閾值的研究繼續(xù)取得進(jìn)展。

2.量子傳感器與小型量子處理器的結(jié)合將發(fā)揮量子優(yōu)勢。

3.中性原子將成為可擴(kuò)展通用量子計(jì)算機(jī)。

2030年：

1.具有100個邏輯量子比特的量子計(jì)算機(jī)將發(fā)揮超越經(jīng)典計(jì)算的能力。

2.廣泛部署安全的量子通信網(wǎng)絡(luò)。

3. 將出現(xiàn)獨(dú)立于GPS運(yùn)行的量子增強(qiáng)型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。

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德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校計(jì)算機(jī)科學(xué)教授、ACM計(jì)算機(jī)獎獲得者?Scott Aaronson

2023年：

1.量子優(yōu)勢在近期研發(fā)的設(shè)備上得到驗(yàn)證。

2.量子糾錯的實(shí)驗(yàn)取得進(jìn)展。

3.發(fā)現(xiàn)更有效的糾錯控制編碼和容錯方案。

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美國能源部量子科學(xué)中心副主任、橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室杰出科學(xué)家、實(shí)驗(yàn)室量子計(jì)算研究所所長?Travis Humble

2023年：

1.量子信號處理算法的實(shí)驗(yàn)演示。

2.量子處理器糾錯能力實(shí)現(xiàn)快速增長。

2030年：

1.運(yùn)行容錯量子計(jì)算系統(tǒng)。

2.低溫集成量子計(jì)算和具有局部量子網(wǎng)絡(luò)的高性能計(jì)算系統(tǒng)（HPC）得以發(fā)展。

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滑鐵盧大學(xué)量子計(jì)算研究所聯(lián)合創(chuàng)始人、Quantum-Safe Canada和 Quantum Industry Canada創(chuàng)始人、量子安全網(wǎng)絡(luò)安全公司evolutionQ的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官?Michele Mosca

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2023年：

1. 量子網(wǎng)絡(luò)漏洞掃描和風(fēng)險評估成為網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險管理人員和IT采購的最佳實(shí)踐措施。

2.增加終端用戶（面臨計(jì)算挑戰(zhàn)）與量子軟件公司的互動，以探索如何增強(qiáng)未來量子計(jì)算機(jī)的潛在功能。

3.?增加圍繞國家量子戰(zhàn)略的政策討論和辯論，以平衡國際合作和全球市場開發(fā)、發(fā)展國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)。

2030年：

1.量子安全密碼（包括后量子公鑰基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)過認(rèn)證的QKD網(wǎng)絡(luò)）部署在主要數(shù)字平臺上。

2.對容錯量子計(jì)算機(jī)日益增強(qiáng)的能力進(jìn)行基準(zhǔn)測試，通過容錯量子計(jì)算實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢。

3. 量子傳感技術(shù)影響多個垂直行業(yè)。

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Riverlane創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官?Steve Brierley

2023年：

1.糾錯是一種必然趨勢。2023年年全球量子社區(qū)將把注意力集體轉(zhuǎn)向NISQ、糾錯量子計(jì)算。

2.量子網(wǎng)絡(luò)將加速發(fā)展。其第一個用例可能是IT安全、銀行和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的通信安全。

3.隨著更多類型的量子比特（例如拓?fù)浜凸瑁┏霈F(xiàn)，2023年年或?qū)⒔視阅姆N技術(shù)成為贏家。因此，在2023年年我們將從競爭轉(zhuǎn)向探索各種量子比特在未來量子計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的應(yīng)用，探尋不同類型的量子比特所適合的用例。

2030年：

難以預(yù)測，預(yù)計(jì)2023年年的趨勢將持續(xù)發(fā)展很多年。

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IBM量子應(yīng)用研究與軟件首席研究科學(xué)家、IBM歐洲研究院經(jīng)理 Stefan Woerner

短期：

1.先進(jìn)的容錯技術(shù)將進(jìn)一步提高當(dāng)今嘈雜中等規(guī)模量子設(shè)備的性能，并為實(shí)現(xiàn)容錯量子計(jì)算機(jī)的最終目標(biāo)提供一條持續(xù)的發(fā)展道路。

2.我們將很快看到量子計(jì)算機(jī)首次執(zhí)行經(jīng)典計(jì)算機(jī)難以處理的任務(wù)。同時，在緩解錯誤、算法和電路設(shè)計(jì)技術(shù)方面取得的進(jìn)步，將為工業(yè)行業(yè)落地具有量子優(yōu)勢的首個應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

3. 除了量子計(jì)算的前景之外，未來量子計(jì)算機(jī)還具有解密當(dāng)今數(shù)據(jù)和經(jīng)典系統(tǒng)的潛力。越來越多的政府和公司將共同探索，并將后量子密碼學(xué)協(xié)議等應(yīng)用到業(yè)務(wù)流程和IT基礎(chǔ)設(shè)施中。

長期：

1.量子硬件將在規(guī)模、質(zhì)量和速度上得到顯著提升。隨著在緩解錯誤率和糾錯方面的研究，容錯量子計(jì)算機(jī)將取得更大規(guī)模的發(fā)展。

2.通過噪聲設(shè)備首次展示量子優(yōu)勢，并在構(gòu)建容錯量子計(jì)算機(jī)方面取得重大進(jìn)展之后，我們還將看到更多算法突破和新應(yīng)用，并對商業(yè)和社會產(chǎn)生重大影響。

3.量子計(jì)算機(jī)將用于越來越多的領(lǐng)域，并通過云訪問加速某些任務(wù)。量子計(jì)算機(jī)的使用更加廣泛，并緊密地集成到更多服務(wù)中。對于學(xué)生、開發(fā)人員和專家來說，拓展量子知識和技能非常重要。

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Quantum-South總裁、蒙得維的亞大學(xué)研究主任?Rafael Sotelo

2023年：

1.我們將在不同領(lǐng)域看到更多的量子計(jì)算概念證明用例。

2.?在工業(yè)中，特別是在空運(yùn)和海運(yùn)貨物物流的某些優(yōu)化應(yīng)用中，量子計(jì)算或量子啟發(fā)算法將廣為人知。

3.開始研究量子硬件的混合系統(tǒng)。尤其是具有更長相干時間的量子態(tài)，可為系統(tǒng)提供內(nèi)存；另一方面，將基于光子態(tài)處理和通信。

2030年：

1.量子計(jì)算將廣泛應(yīng)用于物流和產(chǎn)業(yè)組織的大型優(yōu)化問題，以及面向消費(fèi)者技術(shù)的服務(wù)，如推薦系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析、智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)等。

2.一些制造商將按規(guī)劃發(fā)展大型量子計(jì)算系統(tǒng)。

3.新的混合技術(shù)（matter-light）將繼續(xù)作為量子計(jì)算的物理支持進(jìn)行實(shí)驗(yàn)開發(fā)，并將證明其可用前景。

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維多利亞大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系教授、2023年年IEEE量子周 (QCE23) 大會主席?Hausi A. Muller

2023年：

1.容錯量子計(jì)算與量子糾錯（QEC）得到發(fā)展，主要的量子計(jì)算公司都在熱情地致力于硬件和軟件QEC開發(fā)。

2.不同類型的量子問題的算法解決方案中，經(jīng)典計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)將協(xié)作解決問題。

3.對量子計(jì)算和量子信息知識的需求急劇增加，教育機(jī)構(gòu)和公司渴望在量子工程方面培訓(xùn)學(xué)生和開發(fā)人員。

2030年：

1.?追求300個可糾錯的邏輯量子比特，同時具有高保真度和高穩(wěn)定性。

2.解決量子優(yōu)化問題的軟件包。

3.實(shí)用有效的分子結(jié)構(gòu)上的量子模擬。

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Anantam Ecosystems創(chuàng)始人兼Founder Institute印度區(qū)域總監(jiān)Chintan Oza

2023年：

1.企業(yè)開始量子化轉(zhuǎn)型，越來越多的流程將實(shí)現(xiàn)量子化。

2.量子云計(jì)算是可行的，并且正在擴(kuò)展到語義網(wǎng)。

3.量子將在新材料的配方和藥物研發(fā)中發(fā)揮重要作用，以幫助對抗當(dāng)前和未來的流行病。

4.量子加密驅(qū)動的代幣經(jīng)濟(jì)開始興起，各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的量子加密將支持新的代幣驅(qū)動應(yīng)用落地。

5.量子學(xué)科將進(jìn)入大多數(shù)本科學(xué)校。

2030年：

1.全球量子算法技術(shù)快速崛起。

2.政府將在電子政務(wù)中采用量子計(jì)算。

3.?2025年以后，量子計(jì)算和元宇宙等多種新興技術(shù)的融合將提供新的用例和商業(yè)模式。

原文鏈接：
https://www.forbes.com/sites/stephenibaraki/2022/08/19/11-top-experts-quantum-top-trends-2023-and-2030/?sh=6b3c985569f9
編譯：卉可編輯：慕一
注：本文編譯自“福布斯”，不代表量子前哨觀點(diǎn)。