IBM VS IonQ：谁将率先实现“量子优势”？

以下内容源于彭博社

主持人：这是一个关于“上帝与宇宙掷骰子”的故事。1926年，爱因斯坦曾明确表示，他不相信宇宙的运行是随机的。当时，爱因斯坦正在批评物理学家们提出的量子力学理论。然而，在爱因斯坦否认这一理论一个世纪后的今天，数十亿美元正被投入其中，旨在将量子力学理论转化为现实。量子计算有望引发一场比生成式人工智能更宏大的计算革命，潜力巨大。投资者们越来越频繁地询问量子计算的潜在影响，各国政府也在政治和经济层面大力支持量子技术的发展。而IBM，正是这场量子计算浪潮中的领军企业之一。

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对话IBM：量子计算的基础、优势与应用探索

主持人：IBM早在1970年就奠定了量子信息科学的部分基础，能否先为我们解释一下，量子计算与我们熟知的经典计算核心区别是什么？

Jerry Chow（IBM量子硬件系统开发总监、物理学家）：经典计算的核心是比特，每一个比特只能表示0或1这两种确定状态。但量子技术依赖的是量子比特，这种单位可以同时具备多种状态。这就像你手里握着一枚硬币，在打开手掌查看之前，它既可能是正面，也可能是反面，还包含了介于两者之间的所有可能状态。从根本上来说，两者遵循的数学逻辑完全不同——量子力学的数学原理决定了我们如何操控这些量子比特，这也催生了一系列全新的算法，让量子计算机能够解决传统计算机难以触及的问题。

图：Jerry Chow

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主持人：目前量子计算在技术层面还面临哪些挑战，又有哪些突破进展？

Jerry Chow：我们目前主要通过“错误缓解”技术来处理系统和量子计算机本身存在的误差，这项技术还在持续演进。事实上，我们认为明年就会出现“量子优势”的实际案例——也就是说，量子计算机将能以更廉价、更快或更精准的方式，解决一些经典计算机难以应对的问题。对IBM而言，2016年是一个关键转折点，我们率先将量子计算机部署到云端，推出了“IBM量子体验”平台。

主持人：将量子计算推向云端这一举措，给IBM带来了哪些意想不到的收获？

Jerry Chow：在那之前，量子计算基本还停留在物理学研究领域。我们当时只是在小型量子比特设备上做实验，了解其工作原理并尝试优化。但我们从未真正思考过，如何将它应用于实际计算场景。而云端平台推出后，我们发现全球有无数人渴望接触和学习量子计算。项目上线当晚，我们看着源源不断的计算电路请求涌入平台，人们真的在上面运行程序，那一刻我们意识到，这项技术正在迅速升温。截至目前，已有数千篇相关研究论文借助这个平台诞生，这是我们仅凭实验室里的科学家团队，或是与其他科研人员合作所无法实现的。这个社区所能抵达的高度，即便是搭载大型语言模型的经典计算，也永远无法企及。

主持人：您提到量子优势不仅关乎速度，还涉及准确性，能否具体解释一下？

Jaime Garcia（IBM量子合作总监、化学博士）：没错，量子计算的核心价值绝不仅仅是速度。经典计算无论算力多么强大，对很多问题的求解都只是一种近似。而量子计算机能够提供更精准的结果，甚至能解决那些经典计算机单独无法触及的问题。我目前正在克利夫兰诊所推进量子计算在医疗健康领域的应用，比如我们将化学领域的算法与诊所合作，探索他们关注的各类化学过程，这在药物研发、疗法设计等大背景下具有重要意义。我们正通过“量子计算机与经典计算机协同工作”的模式，突破算法开发和应用方法的边界，解决医疗领域的关键问题。

图：Jaime Garcia

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主持人：除了医疗健康，量子计算还能在哪些领域发挥作用？

Jaime Garcia：蛋白质折叠、mRNA二级结构分析都是重点方向——理解这些生物分子的三维结构和结合方式，对解读生物系统的运行机制至关重要。除此之外，金融市场也是量子计算的重要应用场景。今年，汇丰银行就利用IBM的Herren量子处理器，将债券定价预测的准确性提升了34%。优化问题在经典计算中本就是难题，而量子计算机凭借其处理指数级计算空间的能力，在投资组合优化、风险管理、期权定价等金融场景中拥有巨大潜力。

主持人：量子计算在网络安全和其他领域还有哪些拓展可能？

Jaime Garcia：量子密钥分发技术本质上就是量子层面的网络安全方案，这对全球金融服务行业来说至关重要——数据流转的安全性和完整性是金融领域的生命线。我常开玩笑说，我们的量子安全客户有一个显著特征：他们从不因数据泄露登上新闻头条。此外，量子计算还能在农业领域发挥意想不到的作用，比如理解固氮过程以研发更优质的肥料，助力农作物增产；还有助于研究气候变化相关问题，比如碳处理机制，以及通过材料发现研发更高效的电池等。

主持人：IBM对量子计算的规模化应用有怎样的时间规划？

Jerry Chow：IBM已将实现“现实世界的量子优势”列为战略重点，我们的路线图详细规划了从现在到2029年的发展路径。在此期间，我们还有一个关键里程碑——我们相信，与全球科研社区携手，将实现量子优势的重大突破，在部分问题上，量子计算将真正超越所有经典计算方法。我们正从学术、科学和实证等多个层面验证这一目标。这就像建造一座摩天大楼，我们正在搭建所有基础架构，到2029年，所有已开发的应用、软件栈和软件库都能在更强大的量子计算机上运行。届时，这台机器将能执行数亿次门操作，而目前我们正在研发的量子优势级机器，仅能执行数千次门操作。

对话IonQ：量子技术的领先优势与全面解决方案

主持人：除了IBM这样的科技巨头，量子计算领域也涌现出了许多初创企业，IonQ就是其中的代表。作为公司CEO，您认为IonQ在这场竞争中最大的优势是什么？

Niccolo Demasi（IonQ首席执行官）：我们为联邦政府、州政府和商业客户提供量子计算机，同时还提供量子密钥分发服务，无论是地面场景还是太空场景，我们都能覆盖。我们的核心专注点是，不让量子技术只停留在实验室的演示阶段，而是为客户提供真正实用的量子优势案例，并将其持续嵌入客户的工作流程中。9月12日的分析师大会上，我们宣布了一项重要突破：我们的量子计算机性能比全球任何其他同类机器高出36千万亿倍，而且这个领先优势还在不断扩大。

图：Niccolo Demasi

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主持人：您刚才提到的性能优势，具体体现在哪些方面？IonQ在行业中处于怎样的位置？

Niccolo Demasi：我们不仅认为自己在量子计算领域领先所有同行，无论是政府项目、竞争对手还是商业公司整整五年，还拥有最低的单位经济效益。我们能够打造出具备完全容错能力的200万量子比特系统，且商品销售成本控制在3000万美元以内。这意味着我们已经形成了完整的量子互联网解决方案，能够为客户提供集计算、网络安全、网络通信和传感于一体的综合平台。纵观全球，还没有任何一家公司能够提供如此全面的量子互联网服务。

结语

主持人：如今，量子计算领域的从业者们似乎都达成了一个共识：爱因斯坦当年的观点是错误的。量子计算要么即将到来，要么已经成为现实，而且它必将产生深远的影响。不过，要判断谁在这场量子竞赛中真正领先，却并非易事。

IBM认为自己的优势在于量子比特的总数，IonQ则强调关键在于“算法量子比特”的数量，而另一家量子公司Quantinuum则提出了“量子体积”这一衡量标准。或许我们不必对此感到惊讶，就像量子比特在被观测前同时处于0和1的叠加态一样，量子计算的未来也充满了无限可能。而在不久的将来，我们所有人都将亲眼见证量子计算为世界带来的巨大变革。

https://www.bloomberg.com/news/videos/2025-11-15/beyond-ai-inside-the-global-quantum-computer-race-video