伟大转折 量子机遇

量子时代已然来临：现在，量子计算机弹指之间即可解决世界上最强大的超级计算机 47 年才能完成的计算。

计算能力的大幅提升原因在于量子位（或“量子比特”，量子计算机的基本单位）可以同时处理多个结果，无需逐个解决。

而创建量子比特並不容易。虽然单个原子是量子比特的理想构件，但捕获和控制单个原子十分困难。

2001 年，物理学家 Georges-Olivier Reymond 在其博士研究中首次使用光学镊子捕获单个原子。但当时，他还未能洞悉量子计算的广阔前景。

他表示：“我展开这项研究是出于对物理学的热诚和喜爱，但说实话，量子计算似乎还是一个非常飘渺的概念。那时候，它还只是天方夜谭。一切立足于经典理论。量子领域还无人涉足。但单个原子为研究量子物理学这一新领域奠定了基础。”

Reymond 花了将近 20 年时间，凭借工程师职业生涯积累的专业经验，确信量子技术终于有能力走出实验室，投入实践。2019 年 3 月，Reymond 与法国高等光学学校前同事携手成立了 Pasqal，专注于工业量子应用。

他表示：“从最开始，我们就决心打造值得信赖的产品，可以直接交付给客户并进行在线监控，而不是照搬学术研究中的理论设置。”

这一决心很快迎来了考验：法国电力公司 EDF 向该团队提出了一个具有挑战性的应用场景，要求优化该国未来 3,000 万辆电动汽车的充电体验。Pasqal 团队从零开始，成功开发并测试了各种算法，避免了所有汽车同时充电导致电网瘫痪的情况。

此后，Pasqal 更是就诸多应用场景开发了量子解决方案，包括优化空中交通路线、加速药物研发和评估信贷风险。解决其中每个计算挑战都需要传统计算机花费数年甚至数十年时间。

Pasqal 的许多合作伙伴已经意识到量子计算带来的颠覆性影响，但解释这种转变已经开始仍是团队日常面临的挑战。

Reymond 表示：“我们开发了硬件。我们开始了第一批应用。据我们估计，我们距离真正利用量子优势还有一到两年时间，到那时，面对最强大的传统计算机无可奈何的问题，量子计算机也能游刃有余。”

Pasqal 与天然气巨头沙特阿拉伯国家石油公司达成协议，将在 2025 年安装沙特阿拉伯的首台量子计算机，显著缩小了已部署量子技术和仍持观望态度的公司之间的差距。

Reymond 称：“沙特阿拉伯国家石油公司投资量子技术是向私人市场发出的强劲讯号。”“这就像为我们的最初愿景代言，表明这项技术已经足够成熟。让我们将理论付诸实践。”

在这个投资、竞争和政治日趋白热化的行业，Pasqal 始终秉持着绝不固步自封的心态。“即使取得巨大成功，也不能安于现状，裹足不前。量子领域竞争激烈，必须坚持不懈，致力于下一个突破。我们永不止步，”Reymond 表示。

全球投资公司淡马锡早前曾投资于竞争对手，但淡马锡的加入仍然具有里程碑意义。2023 年，在展示了短期和长期发展策略后，Pasqal 获得了由淡马锡领投的 1 亿欧元 B 轮融资，这是公司迄今为止最大的一轮融资。

除融资外，Pasqal 还利用网络的力量拓展其技术能力。Pasqal 正与 IBM 合作，创建一个由传统超级计算机和量子计算机组成的混合生态系统。“我们认为 Pasqal 与 IBM 的技术相辅相成。我们强强联手，可以扩展可用的应用组合，客户就不必冒险投资于单一技术，可以更轻松利用量子协作的优势，”Reymond 称。

Pasqal 深切关注与用户和业界同行的合作，以推动量子创新和减少应用障碍。例如，团队的开源 Python 库可以让没有量子物理专业背景的用户访问量子计算机并进行编程。

Pasqal 现着眼于开发更多量子比特，同时减少错误，在迄今为止所取得成绩的鼓舞下，团队有决心直面挑战。

Reymond 表示：“我想引用联合创始人 Alain Aspect 2022 年获得诺贝尔物理学奖时说的话：‘只要没有根本不可能，工程师们就总能探寻到成功道路。’科学表明不存在限制。创新就是找到道路。”

Pasqal 构建特定量子应用场景的同时，另一家创新企业正致力于缓解迫在眉睫的普遍威胁：量子解密。

量子计算机有着无可匹敌的计算能力，很快就能破解世界上大多数标准加密系统。恶意破坏分子窥伺间隙，收集看似安全的数据，以便在不久的将来当量子计算机投入使用时破解这些档案。

构建万无一失量子安全网络的挑战引起了新加坡量子科技中心前同事 Lum Chune Yang 和 Robert Bedington 的兴趣，于 2017 年共同创立了 SpeQtral。

从一开始，SpeQtral 就放眼全球扩张，将新加坡总部视为全球安全量子密钥网络的出发点。

Lum 表示：“我们在新加坡建立这个量子光学地面站后，所有金融机构都可以连接到这个枢纽。我们的计划是从纽约、伦敦和东京等主要金融中心开始，让所有合作伙伴沟通互联。”

构建量子网络需要资金，而 SpeQtral 的首轮融资充满挑战。

Lum 回忆称：“在我们成立初期，新加坡在深科技领域的大众认可度较低。”“许多潜在投资者在考虑投资时抱有更普遍对通用技术的期望，希望看到最小可行产品、第一批客户和第一笔收入，而不愿投资于深科技早期阶段的技术里程碑。最终，我们在 2019 年种子轮融资中筹得由美国 Space Capital 领投的 190 万美元，但我们花了很长时间。”

我们秉持与等待资金时相同的不懈毅力，在同年完成了一项具有里程碑意义的技术展示：SpooQy-1 任务。SpooQy-1 由量子科技中心设计和制造，该项目工作早于 2014 年开始，也是 Bedington 搬到新加坡后的第一项任务。

经过多年规划，这颗鞋盒大小的卫星于 2019 年从国际空间站发射进入近地轨道。它成功产生了能够抵御恶劣太空条件的量子信号，展示了利用经济高效的超小型卫星构建全球量子互联网的光明前景。

然而，SpeQtral 的强势发展很快因新冠疫情而中断，合作关系和资金筹集陷入停滞。但是，团队坚定决心确保这两项工作顺利进行。

2022 年，该团队通过了即将执行 SpeQtre 任务的关键设计评审，向实现其愿景迈出关键一步。SpeQtre 是量子科技中心与英国国家航天中心 RAL Space 之间合作的结晶，它代表了量子密钥技术的漫长历程和全球生态系统，并将利用从 SpooQy-1 吸取的经验教训，展示安全的空间对地量子通信。

SpeQtral 已与东芝、新加坡政府机构和汇丰等政府和商业合作伙伴签署了广泛领域的谅解备忘录，但 Lum 和 Bedington 深知这段旅程远未结束。SpeQtral 即将执行的卫星任务将验证两大洲的量子密钥分发，朝着将量子理论变为现实的目标更近一步。而培养更广泛意识的工作仍任重而道远。

Lum 称：“眼下的挑战在于，技术专家与更广泛的行业之间仍然差距甚远。汇丰等领先行业参与者已经进行了量子密钥分发方面的试验，但其仅是一小部分特定群体。弥合这一差距，提高更多商业参与者的认知仍是一项挑战。”

随着量子时代进入倒计时，SpeQtral 已开始展望下一次合作。Bedington 表示：“由于光纤网络，电信公司将参与其中。卫星领域公司也会加入合作，然后将涉及集成工作以及相应标准和法规制定。” “我们正迎接量子创新的爆炸式增长。”

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