CNBC 上的这篇文章 Quantum computing is having a moment. But the technology remains futuristic 值得仔细阅读。
量子计算正当其时,但技术仍属未来范畴
发布:2025 年 6 月 27 日(周五)08:00 EDT
作者:Kif Leswing
量子计算虽然不如人工智能那样炙手可热,却也迎来了属于自己的高光时刻。
谷歌、微软、亚马逊、IBM 及美国政府等全球实力最雄厚的机构,正在投入数亿美元,竞相研发首台实用量子计算机。
麦肯锡报告显示,聚焦量子技术的初创公司去年吸引约 20 亿美元投资;业内预计量子计算在未来十年内的收入或逼近 1000 亿美元级别。
然而到目前为止,量子计算业务仍十分有限:2024 年该行业总营收不足 7.5 亿美元。
“突破”频现
与此同时,众多初创公司和大学正在攻关底层数学、软件及商业模式。一些量子企业已上市,其股价往往因一条消息而剧烈波动。
今年 1 月,英伟达 CEO 黄仁勋一句“15 年都算早”令量子概念股大跌;他认为 20 年才是更可信的时间表。3 月,黄仁勋说:“量子计算公司怎么就能上市了?”他虽收回该说法,但仍惊讶量子公司已足以“撼动市场”。
量子计算的承诺
目前量子计算机尚无任何直接实用功能,仅用于科研。但若技术成熟,它可以在某些领域执行传统计算机“宇宙寿命都算不完”的运算。
- 经典计算机依赖晶体管(0/1)。
- 量子计算机使用量子比特(qubit),状态由量子力学决定,且彼此“纠缠”——改变一个会影响其他的概率。
要让量子比特工作,需要庞大基础设施,例如把系统冷却到接近绝对零度。
目前最热门的应用是模拟化学与物理过程。
“量子电脑并非每个应用场景的首选,这没关系。”微软负责高级量子开发的高级副总裁 Krysta Svore 说,“即便只用来研究材料和化学,也关乎全球 96% 的制造业产品。”
加密:目前唯一公认的明确用途
量子计算今日最被看好的实际用途,是破解或加固加密系统,这也是各国政府密切关注的关键原因。
“人们担心量子计算机会破解我们的数字机密。”量子安全公司 Quantum eMotion 美洲区运营主管 John Young 说。
现有密码、WhatsApp 信息、金融交易等依赖数学难题(如大数分解)保持安全;而量子计算能快速分解大数,理论上可在短时间内解开现行加密。安全研究人员把真正可行的量子机问世之日称为 “Q-Day”——一旦到来,密码体系或将陷入混乱。
白宫 2022 年安全备忘录警告,一台“具有加密学意义”的量子计算机可能危及民用和军事通信、关键基础设施乃至互联网金融交易。
“量子优势”与现实应用
迄今尚无量子算法能在实用层面完成经典计算机无法办到的事情。但若干团队已宣称实现 “量子优势 / 量子霸权”——在学术基准测试中,量子机速度远超传统机。
2019 年,谷歌率先宣布量子优势:其量子机在“随机电路采样”测试中完成任务的速度不可同日而语。去年,谷歌改进后的 Sycamore 更进一步扩大差距。
未来更具商业价值的领域包括医药、材料、化学及核聚变等。例如:
- 谷歌看好新药分子筛选与可控核聚变的物理模拟;
- 微软强调解决材料腐蚀、可降解塑料等问题;
- 研究者亦寄望量子计算为 AI 生成极其复杂场景的训练数据。
一位谷歌研究人员维护了一个网页,其中列出了许多最著名的量子算法。
被广泛引用的 Shor 算法(1994)表明:量子机可大幅加速大数分解,这对依赖该难题的 RSA 加密构成威胁。
与中国的竞赛 &“后量子”安全
五角大楼 2021 年报告称,若被对手(如中国)率先掌握实用量子机,可能快速破解美军通信或银行交易。
微软亦将量子安全描述为“与中国的竞赛”。美政府正推动升级到 “后量子加密”(PQC);苹果等企业已在 iMessage 等服务中开始部署。但历史数据仍可能被“先存后破”。
纠错与规模:两大技术瓶颈
当下硬件研发重点在 “纠错”。现有量子机量子比特出错率约 1/1000 (每使用 1000 次出错 1 次);微软近日宣布通过新方法将错误率降低至原来的千分之一。科研界因此更加笃定:可行的、可扩展的量子机终将到来。
下一关是规模化:
- 谷歌 Willow 芯片 105 个 qubit
- 微软 Majorana 芯片 8 个
- IBM Starling 计划 200 个
- 亚马逊 Ocelot 芯片 14 个
谷歌与微软均估计,要实现真正“有用”的量子计算机,至少需要 100 万个量子比特。
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量子计算上市公司
截至 2025 年 6 月 28 日仍在交易、且业务核心围绕量子计算/量子安全的上市公司及其股票代码,按业务定位分为两组。
一、纯量子计算/量子安全“专注型”公司
这些公司的主营业务(或绝大部分收入预期)直接来自量子硬件、软件或量子加密技术。
公司 | 股票代码(主要挂牌交易所) | 业务要点 |
---|---|---|
IonQ Inc. | IONQ (NYSE) | 离子阱量子硬件与云服务 |
Rigetti Computing, Inc. | RGTI (NASDAQ) | 超导量子比特 + 云平台 QCS |
D-Wave Quantum Inc. | QBTS (NYSE) | 量子退火系统,正研发门型机 |
Quantum Computing Inc. | QUBT (NASDAQ) | 室温光子量子芯片与软件栈 |
Arqit Quantum Inc. | ARQQ (NASDAQ) | 卫星/地面量子密钥分发 (QKD) 与加密 SaaS |
Quantum eMotion Corp. | QNC (TSX-V)/QNCCF (OTCQB) | 量子随机数与身份验证 |
SEALSQ Corp. | LAES (NASDAQ) | Post-Quantum 安全芯片与 PKI 平台 |
Archer Materials Ltd. | AXE (ASX)/ARRXF (OTC) | 室温碳基量子处理器研发 |
QuantumCTek Co., Ltd. | 688027 (上交所 STAR Market) | 量子通信与加密设备龙头 |
二、拥有活跃量子研发部门的大型科技企业
下列企业量子业务仅占其庞大业务组合的一部分,但它们在量子生态中的技术、资本或市场影响力不可忽视。
公司 | 股票代码 | 量子布局摘要 |
---|---|---|
IBM | IBM (NYSE) | Heron/Flamingo 系列处理器,目标 2029 年实现容错量子系统 |
Alphabet (Google) | GOOG / GOOGL (NASDAQ) | Sycamore、Willow 等芯片,宣布五年内商业化目标 |
Microsoft | MSFT (NASDAQ) | Majorana-based 量子芯片 + Azure Quantum 服务 |
Amazon.com (AWS) | AMZN (NASDAQ) | Braket 平台 + Ocelot 纠错芯片 |
Honeywell Intl. | HON (NASDAQ) | 控股 Quantinuum(离子阱路线),持续增资扩产 |
三、纯量子计算/量子安全专注型公司市值排行榜
(按 2025 年 6 月 27 日收盘数据,已将非美元计价股份粗略换算为美元,四舍五入至两位小数)
|
排名 | 公司 | 代码 | 估算市值* |
---|---|---|---|---|
1 | IonQ | IONQ | ≈ $10.53 B | 离子阱量子硬件与云服务 |
2 | D-Wave Quantum | QBTS | ≈ $4.38 B | 量子退火+门型机研发 |
3 | QuantumCTek† | 688027.SS | ≈ $3.91 B | 上海科创板;28.15 B CNY ≈ 3.9 B USD |
4 | Rigetti Computing | RGTI | ≈ $3.58 B | 超导量子比特+云平台 |
5 | Quantum Computing Inc. | QUBT | ≈ $2.68 B | 室温光子量子芯片 |
6 | Arqit Quantum | ARQQ | ≈ $0.56 B | 卫星/地面量子密钥分发 |
7 | SEALSQ | LAES | ≈ $0.47 B | Post-Quantum 安全芯片 |
8 | Quantum eMotion | QNCCF | ≈ $0.24 B | 量子随机数+身份验证 |
9 | Archer Materials† | AXE | ≈ $0.04 B | ASX 上市;58.6 M AUD ≈ 39 M USD |
* 所列数值为近似美元等值,方便横向比较;实时市值会随汇率和股价变动。
† QuantumCTek 按人民币计价、Archer Materials 按澳元计价,已按 USD/CNY≈7.2、USD/AUD≈0.67 估算。
四、Quantum ETF
Defiance Quantum ETF 是仅有的一只该板块 ETF,代码是 QTUM。
QTUM 复制 BlueStar Machine Learning & Quantum Computing Index (BQTUM) 的成份股。BQTUM 采用“等权 + 流动性封顶”(modified equal-weight)的方法设计该指数。截至 2025-06-30,ETF 共持有 72 家公司(含少量现金)。
纯量子概念股(IONQ、RGTI、QBTS、QUBT 等)仅占总权重约 5 %,大部分权重分布在 GPU/AI 芯片、半导体设备与高速网络公司上,反映出指数“量子 + 机器学习”的双主题。若想精准押注少数量子硬件纯概念股,直接买 IONQ、RGTI 等个股更“纯”。
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