全球量子计算商业化加速，IBM拟投百亿美元

随着全球量子计算商业化进程加速，IBM宣布未来五年将在该领域投入超过100亿美元，旨在2029年前推出运算能力提升2万倍的容错量子计算机“Starling”。与此同时，Intel正通过收购Classiq构建全栈平台，Google与Quantinuum则在量子纠错技术上展开激烈竞争。

全球范围内加速推动量子计算商业化的势头正在增强。Google和Quantinuum等全球企业正展开降低量子错误的各种技术竞争；IBM宣布未来五年将在量子计算领域投入超过100亿美元；Intel通过收购量子软件企业，致力于构建从硬件到软件的完整业务结构。在韩国国内，LG CNS正与D-Wave合作，旨在将处于概念验证（PoC）阶段的量子应用推向运营阶段；同时，政府也正在推进修订施行令，计划将量子产业纳入国民增长基金的支持对象。

Google与Quantinuum展开量子纠错竞争，IBM拟投入100亿美元

量子计算机是利用量子力学特性来计算复杂问题的设备。传统计算机使用存储0或1的比特进行运算，而量子计算机使用可以处于0和1一定比例混合的“叠加”状态的量子比特。随着量子比特数量的增加，能够表示的状态数呈指数级增长。不过，根据AWS的数据，目前的量子计算机尚无法在处理有用任务时比传统计算机更快或更廉价。

实现实用化的最大障碍是错误。量子比特对外部环境非常敏感，容易失去量子状态，这被称为“退相干”。为了防止错误，需要进行纠错，即将一个信息分布存储在多个量子比特中。为此，全球企业正致力于开发包括错误抑制在内的相关技术。

Google旗下的量子计算研发组织Google Quantum AI于15日（当地时间）表示，近期已成功解决量子计算瓶颈问题之一。通用量子计算机若要运行有用的程序，需要使用“魔术态”（magic state）来进行传统计算机难以实现的运算。由于这种状态必须通过纠错来保证高质量，且一旦使用便无法重复使用，因此生成该状态需要消耗大量资源。据部分估计，量子计算机高达95%的总容量可能被用于生成魔术态，导致几乎没有余力用于实际运算。

Google针对这一问题采用了其研究人员在2024年提出的“魔术态培养”（magic state cultivation）方法。这是一种过滤方式，通过在量子芯片的小区域内放入混有噪声的状态，并通过一系列测量来检查错误，从而过滤掉有缺陷的尝试。据Google称，该技术将错误率降低了约40倍，经过纠错后的T状态（魔术态的一种）已达到与理想状态99.99%一致的水平。

Quantinuum于19日宣布，利用其错误修正架构，在商用Helios计算机上实现了99.9995%逻辑保真度的世界纪录。这意味着在100万次运算中仅出现5次错误。据Quantinuum称，这一结果比该公司上个月创下的记录错误率降低了10倍，也比Google Quantum AI在超导系统中发布的所有硬件方式中的最高结果低100倍。Quantinuum曾在9月将相同的错误修正架构应用于“Helix”代码，并在相同的Helios硬件上演示了逻辑内存和运算性能。此次通过在相同硬件上将代码更换为“颜色码”（color code），获得了更低的逻辑错误率。

此外，Quantinuum在本次研究中确认，随着代码距离的增加，剩余的逻辑错误每增加一级就会减少12倍，这意味着随着代码规模扩大，错误抑制效果会更加显著。Quantinuum表示，这一性能已接近以2029年问世为目标的通用容错量子计算机“Apollo”的目标范围。

IBM于今年6月宣布，未来5年将在量子计算领域投入超过100亿美元。投资将用于研发、设备投资、扩大制造、生态系统合作以及并购。基于此，其路线图的核心是在2029年前推出容错量子计算机“Starling”。据IBM称，Starling的目标是执行比现有系统多2万倍的运算。IBM目前已向包括延世大学和日本东京大学在内的全球90多个量子系统提供服务，自2017年以来，通过量子程序签署的客户合同已超过11亿美元。此外，在美國商务部的支持下，IBM还成立了全球首家量子晶圆专业代工厂企业Anderon。

IonQ于3月在美圣何塞与韩国科学技术信息通信研究院（KISTI）及NVIDIA签署了三方业务协议，旨在开展量子-高性能计算（HPC）混合技术合作。该协议是受大韩民国科学技术信息通信部支持的量子计算服务及利用体系构建项目的一部分，IonQ将向KISTI提供安装用的下一代离子阱量子计算机“Tempo”。作为100量子比特级的Tempo，通过钡离子技术实现了高保真度和长相干时间（量子比特在不丢失量子状态的情况下维持的时间），其设计目标是达到64算法量子比特（#AQ 64）的性能，这是衡量算法执行准确度的指标。IonQ与KISTI计划将预计于今年下半年投入运行的国家第6号超级计算机“Hangang”与Tempo进行物理连接，从而构建量子-HPC混合计算环境。

Intel已与量子计算软件企业Classiq签署最终收购协议，着手构建全栈量子计算平台。Intel于26日表示，将把自身的自旋量子比特制造技术与现有软件结合到Classiq的合成平台中，打造用户友好的全栈平台。其目标是为量子技术成长为主流计算业务奠定基础。

Intel试图从Classiq获取的是用于设计量子算法的软件平台（量子算法合成平台）。据Intel称，40多年前的电子设计自动化（EDA）和计算机辅助设计（CAD）软件将芯片设计功能从硬件复杂性中分离出来，改变了现有的计算方式，而Classiq的量子算法合成平台在量子计算中扮演着类似的角色。该平台不依赖于特定的量子比特方式或硬件即可使用，Intel认为只有具备这种高层抽象，量子计算才能超越用户自定义电路和单个应用，成为主流计算平台。

通过此次结合，Intel将能够在由CPU、GPU、ASIC等组成的计算产品线中加入量子处理单元（QPU）。交易完成后，Intel计划继续支持Classiq现有的多平台整合，并提供不受特定量子比特方式或硬件限制的软件，以构建量子软件生态系统。该交易需获得监管机构批准并满足常规成交条件，预计将于2027年上半年完成。

Classiq共同创始人兼CEO Nir Minerbi表示：“我们一直致力于通过支持即使没有量子电路设计专业知识的开发者和企业也能创建可扩展的量子应用，使量子计算变得实用且易于获取。通过与Intel的合作，我们将能够最大化量子计算的优势并加速其应用。”

在Intel发布消息后，27日纽约股市量子计算相关股票集体上涨。其中XNDU涨幅最大，上涨14.84%，INFQ上涨12.86%，随后是ARQQ上涨约10.71%，RGTI上涨8.74%，BTQ上涨8.21%，LAES上涨7.24%，QUBT上涨7.18%。韩国股市方面，量子加密及量子计算相关股在27日至28日连续两天上涨。据韩国交易所数据显示，ICTK上涨24.23%，XGATE上涨20.38%，韩国尖端材料上涨13.46%，Dream Security上涨12.99%。

在韩国国内，IT服务及AI企业与量子计算机制造商达成了合作。28日，LG CNS与D-Wave在首尔举行的Qubits Asia Conference上签署了谅解备忘录（MOU），旨在利用量子计算解决企业的优化问题。

合作的重点是将仍停留在概念验证阶段的量子应用转移到实际运营阶段。计划将D-Wave的退火量子计算技术与LG CNS的数学优化能力及系统集成经验相结合，开发面向制造、通信、金融、零售客户的应用，并寻求共同进入市场的机会。

LG CNS承担的角色是将客户问题转化为可以用量子技术解决的形式。该公司在包括制造和公共部门在内的多个行业中积累了丰富的数学优化经验，具备涵盖问题定义、数学建模、算法验证到实际实现的全过程能力。目前，该公司还在进行将数学优化与量子计算应用于图像重建·检测及地下异常探测等实际工业问题的研究。LG CNS表示，通过此次合作，将把量子计算与解决客户问题及新业务机会联系起来，并加速相关服务的商业化。

D-Wave则是提供量子技术的一方。工厂生产计划、配送路径、资源分配等优化问题，随着变量和约束条件的增加，在运行时间内寻找最优解变得越来越困难，而D-Wave的退火技术正是为解决此类问题而设计的。通过此次合作，D-Wave的目标是为LG CNS的客户提供降低成本、提高效率以及快速应对环境变化的能力。

Alan Baratz，D-Wave CEO表示：“D-Wave的商用级退火量子计算技术已经为客户提供了实质性的业务成果。”他接着说道：“LG CNS基于对企业需要解决的优化问题以及这些解决方案运行系统的深刻理解，计划结合自身的业务技术力与专业性，支持包括韩国在内的全球企业超越仅是考虑引入量子计算的阶段，转而构建能够创造实际业务价值的应用。”

在民间量子计算联盟与收购接踵而至之际，政府也在为向量子产业投入政策性金融准备依据。金融委员会于22日预告了旨在将航空航天与量子产业增加至国民增长基金支持对象的《韩国产业银行法实施令》修正案。立法预告期从今日起至12月1日止。

该修正案的内容是修改实施令第28条之6第2款，以扩大尖端战略产业基金的行业范围。金融委员会在7月15日的下半年业务报告中曾宣布，将国民增长基金的支持对象从现有的12个尖端战略产业扩大至航空航天等领域，此后经过第一轮相关部门意见征集，制定了本次修正案。现有的支持产业包括半导体、二次电池、显示器、生物、机器人、人工智能、疫苗、未来型运输工具、氢能、内容、核心矿物等。

金融委员会解释称，新增对象是具有高度国家战略重要性且需要大规模、长期投资的产业。航空航天领域包括卫星、月球经济、运载火箭、民用飞机；量子领域则包括量子计算、量子密码通信、量子传感。国民增长基金是民间与政府共同筹措尖端战略产业投资资金的制度，基金规模为150万亿韩元。

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