在刚刚过去的10天中，有关量子科学的新闻忽然多了起来。
先有2022年诺贝尔物理学奖的颁发，三位物理学家对量子纠缠实验做出验证的物理学家，共同获得了1000万瑞典克朗奖金。随后，欧洲宣布2030年将建成量子计算网络的消息，也一度引发广泛讨论。
此前，谷歌、IBM、英特尔等国外科技巨头已先后推出自己的量子计算机及相关产品，国内方面，阿里、百度等企业，也先后围绕量子计算展开布局。与此同时，资本对于初创型量子计算企业的关注度也开始提高，据新浪科技不完全统计，今年以来至少有9家初创企业获得资本加持。
然而，在引发关注的同时，一些打着“量子科技”名号的圈钱炒作套路，也开始出现，扰乱并破坏着整个行业的发展。从实验室走向真实世界的过程中，量子科技的发展，仍面临着诸多挑战。
掌控量子比特，已到产业化临界点
对于普通大众而言，量子科技与我们有何关系？生活中有哪些具体的案例？人们对这些问题的答案知之甚少。殊不知在不自觉间，量子科技的发展已经走过了第一阶段，如今已到了第二次量子革命的前夜。
事实上，从原子弹到半导体晶体管，从核磁共振以及激光技术，这些尖端科技成果的发明创造，都可以称得上是第一轮量子革命的杰作。据百度量子计算研究所所长段润尧此前对《财瞭》介绍，“原子弹在最开始的时候，便是通过量子力学分析并发现铀材料裂变会产生巨大能量，最终研发得出的。此外，如今我们生活、工作已离不开的手机、电脑，这些设备赖于运行所需的算力，是由基于电子理论发现的晶体管所提供的，这与量子同样有着密不可分的关联。”
而在走过最初被动地理解并运用量子科学之后，如今的量子科技，也正在走向新一轮以“掌控量子”为目的的新阶段。而在这一轮变革中，以量子计算、量子通讯以及量子精密测量为代表的量子科技领域，正成为新的焦点。
“第一次量子革命，说白了还是对量子力学的直接的使用。而第二次量子革命将不再局限于此，他将会上升到更加微观的层面，直接去操控单个的原子或系统，然后据此做出我们想做的事。”段润尧表示。而在此前的发言中，中国科学技术大学教授、中国科学院院士郭光灿，同样有着类似的观点。
学界以及企业界共同的呼声，隐约宣告了新一轮量子革命即将到来的事实。
以量子计算为例，当前，业界普遍认为量子计算机的发展将经历三个阶段：第一阶段，研制50-100个量子比特的专用量子计算机，实现“量子优越性”里程碑式突破；第二阶段，研制可操纵数百个量子比特的量子模拟机，解决一些超级计算机无法胜任、具有重大实用价值的问题；第三阶段，大幅提高量子比特操纵精度、集成数量和容错能力，研制可编程通用量子计算机。
（百度超导量子计算机“乾始”，可控制10个量子比特）
据段润尧介绍，当量子计算可控制的量子比特数量超过60-70个后，就可以达到一定的量子优越性。而目前国际上主流的量子芯片比特数早已突破了百个，IBM推出的量子比特处理器，更是达到了127个量子比特之多。“量子计算面向产业化的应用已经处在一个临界的位置。如果我们能够突破这个临界点，后面就能够得到数百个量子比特，就可以在一些人工智能、组合优化的应用上产生效果。”
在此之外，在量子通信领域，目前我国“墨子号”量子科学卫星已实现了千公里的星地双向分发，世界上首条量子保密通信干线——“京沪干线”也已正式开通。在量子精密测量领域，这一被外界称为最有可能率先实用化的领域，也正在不断地有新的成果落地。
今年国内9家量子创企获得融资
从技术角度而言，由于量子所具有的不可分割性、量子叠加与纠缠等特性，这导致基于量子科技的加密算法具有绝对保密性，不易被窃听；基于量子比特而设计的100个容错量子比特计算机，在运算速度上可以超过当前所有的计算机算力之和。这些优势，成为了全球各国以及主要科技企业竞争的焦点。
中科院院士、中国科学技术大学常务副校长潘建伟曾用激光枪与核武器的关系，比喻量子计算与传统计算的关系。在他看来，“如果说传统计算机是机关枪，那么量子计算机就像核武器。”量子计算技术一旦突破，掌握这种能力的国家和主体 ，便会在经济、军事、科研、安全等领域迅速建立全方位优势，而没有这门技术的国家和主体，则可能经历一场噩梦。
据新浪科技不完全统计，截至目前，包括中国、美国、日本、欧洲等在内的15个世界主要大国和地区，均相继启动了量子科技发展计划，加大量子科技发展的经济投入。头部科技互联网企业中，谷歌、IBM、霍尼韦尔、微软、英特尔等均围绕量子科技展开布局。
国内方面，目前阿里、百度等均推出了自己的量子计算机。此外，近一年来，国内已有9家量子计算企业获得融资，融资额在亿元以上的就有5家，包括量旋科技、图灵量子、华翊量子、未磁科技、本源量子。
（制图：新浪科技）
有今年4月份获得新一轮融资的玻色量子创始人兼CEO文凯对《财瞭》表示，“资本界对量子科技企业的关注度在持续增长，体现了这个行业的巨大前景。”据他介绍，2021年7月，光量子计算代表企业PsiQuantum获得4.5亿美元的D轮融资后。目前量子计算的其它技术路线也获得了大量的投资，同时还出现了数个上市企业，大家都在努力向着产业化的目标迈进。“为了让量子计算走出象牙塔和实验室，目前玻色量子已突破光量子计算概念验证阶段，在生物医药、金融、AI等各行业实现了光量子计算场景应用的商业化。”文凯表示。
据段润尧提供的一组数据显示，到2031年，全球量子计算直接相关的产业规模可以达到8千亿元。而在另一方面，相关调研表明，重大的企业，有将近70%的企业都希望能够进行量子计算相关的布局。
量子科技的“内忧外患”
颠覆性的技术优势以及空前的市场想象力，让越来越多的国家、企业及投资人相继押宝量子科技。然而对于国内而言，美好的愿景之前，当前国内量子产业的发展，仍面临着产业配套不健全、技术落地难等方面的挑战。
“目前国内量子科技相关企业普遍刚刚起步，国内产业链又不具有芯片制备、硬件制造工艺、产线、人才等方面的产业配套优势，想要持续发展挺困难。”有对量子计算深有研究的投资人宇轩对《财瞭》透露。据他介绍，量子科技的落地同样有赖于光刻机等半导体产业链，而在这些领域，目前国内仍存在诸多卡脖子的环节。
此外，相比于产业配套的不健全，目前量子计算在运算过程中难以提供稳定的算力；量子比特的数量虽然够了，但量子纠缠的操纵精度、纠错容错能力不够等问题，也困扰着每一个业内的人士。据宇轩透露，“目前赛道上知名公司，几乎没有实现累计盈利，只有极少数达到千万元以上营收。”
更为魔幻的是，认真从事量子科技研发的公司尚且没有实现盈利，而一些打着“量子科技”名头行骗的公司，则开始不断地出现。
今年7月，金华义乌警方破获一起打着“量子密码高科技”旗号诈骗案件，受害群体主要集中在老年群体。该公司推出的3000元一双的“量子鞋”，号称可以打通经络、激活细胞、消除毒素，购买还可以获得公司的股权返利。而在更早之前，“利用量子纠缠原理让庄稼多吸肥，害虫不能产卵”“量子的波粒二象性就是阴和阳，科学地解释了风水”等打着“量子科技”行骗的现象，也层出不穷。
据天眼查数据显示，目前我国有近4200家经营范围含“量子”的企业，除去真正从事量子技术及产业链配套的公司外，其中不乏大量打着“量子”名义圈钱、骗钱的公司。
对此，被外界誉为中国“量子之父”的潘建伟也曾警醒道，“对量子计算的应用进行某些超于实际、不切实际的宣传，对公众和投资者造成了一定的误导。这从长远来讲，会对量子计算整个领域的健康发展带来不利影响。”
内忧外患之下，或许在发展量子科技的过程中，我们更应该本着实事求是的态度，努力为量子科技的发展营造一个可持续的发展环境。
