麦肯锡：这四大行业，将最早从量子计算技术中获得收益-k8凯发旗舰

量子计算的加速进步有力地提醒人们，该技术正在迅速向商业可行性发展。例如，就在过去的几个月里，日本的一个研究中心宣布在纠缠量子比特（量子信息的基本单位，类似于传统计算机中的比特）方面取得突破，这可以改善量子系统的纠错能力，并有可能制造出大型规模量子计算机。

随着突破的加速，投资资金涌入，量子计算初创企业激增。主要科技公司也在继续发展他们的量子能力：阿里巴巴、亚马逊、ibm、谷歌和微软等公司已经推出了商业量子计算云服务。

当然，所有这些活动并不一定会转化为商业成果。虽然量子计算有望帮助企业解决传统高性能计算机无法解决的问题和速度，但在这个早期阶段，行业应用主要是实验性和假设性的。

尽管如此，一直关注量子计算新闻的首席信息官和其他领导人不能再只是旁观者。领导者应该开始制定他们的量子计算战略，特别是在制药等行业，这些行业可能会从商业量子计算中获得早期收益。变化最早可能在 2030 年到来，因为几家公司预测他们将在那时推出可用的量子系统。

为了帮助领导者开始规划，我们进行了广泛的研究，并就相关方面采访了全球 47 位专家。

资金

由于量子计算仍然是一个年轻的领域，所以该领域的大部分资金仍然来自公共资源。

然而，私人资金也正在迅速增加。仅在 2021 年，已宣布对量子计算初创企业的投资已超过 17 亿美元，是 2020 年筹集金额的两倍多。随着量子计算商业化的发展，我们预计私人资金将继续显着增加。

硬件

硬件是生态系统中的一个重要瓶颈。挑战既是技术性的，也是结构性的。首先，在实现足够水平的量子比特质量的同时，扩展量子计算机中的量子比特数量是一个问题。硬件也有很高的进入门槛，因为它需要资本、实验和理论量子物理学方面的经验以及深厚的知识——尤其是相关实施选项的领域知识——的结合。

多个量子计算硬件平台正在开发中。最重要的里程碑将是实现完全纠错、容错的量子计算。没有它，量子计算机就无法提供准确的结果。

专家们不同意量子计算机在完全容错之前可以创造显着的商业价值。然而，也有人说，不完美的容错并不一定会使量子计算系统无法使用。

我们什么时候可以达到容错？大多数硬件玩家都不愿透露他们的发展路线图，但也有少数人公开分享了他们的计划。五家制造商已宣布计划到 2030 年拥有容错量子计算硬件。如果这个时间表成立，届时该行业可能会为许多应用建立明显的量子优势。

软件

以软件为中心的初创企业数量的增长速度超过了量子计算价值链的任何其他部分。在软件方面，行业参与者目前提供定制服务，并旨在行业更加成熟时开发交钥匙服务。随着量子计算软件的不断发展，组织将能够升级他们的软件工具并最终使用完全量子工具。与此同时，量子计算需要新的编程范式和软件堆栈。为了围绕他们的产品建立开发者社区，较大的行业参与者通常免费提供他们的软件开发工具包。

基于云的服务

最后，基于云的量子计算服务可能会成为生态系统中最有价值的部分，并可以为控制它们的人创造巨额回报。大多数云计算服务提供商现在都在其平台上提供对量子计算机的访问，这允许潜在用户试验该技术。由于个人或移动量子计算在这十年不太可能出现，因此在更大的生态系统成熟之前，云计算可能是早期用户体验该技术的主要方式。

行业应用

我们认为以下几个行业可以从该技术中获得最大短期利益：制药、化工、汽车和金融。总的来说（并且保守地），这些行业的风险价值可能在大约 3000 亿美元到 7000 亿美元之间。

制药

量子计算有可能彻底改变生物制药行业中分子结构的研究和开发，并为生产和价值链的下游提供价值。例如，在研发方面，新药在发现后平均需要 20 亿美元和 10 多年的时间才能进入市场。量子计算可以使研发速度更快、更有针对性通过使目标识别、药物设计和毒性测试减少对反复试验的依赖，从而提高效率，从而提高准确性。更快的研发时间表可以更快、更有效地将产品送到正确的患者手中。简而言之，它将提高更多患者的生活质量。生产、物流和供应链也可以从量子计算中受益。虽然很难估计这种进步会产生多少收入或患者影响，但在一个 1.5 万亿美元的行业中，息税前利润 (ebit) 的平均利润率为 16%（根据我们的计算），即使是 1% 到 5% 的收入增加将带来 150 亿至 750 亿美元的额外收入和 20 亿至 120 亿美元的息税前利润。

化工

量子计算可以改善化学品的研发、生产和供应链优化。考虑到量子计算可用于生产以改进催化剂设计。例如，新的和改进的催化剂可以节省现有生产过程的能源。对于每年在生产上花费 8000 亿美元（其中一半依赖于催化）的化工行业，5% 到 10% 的实际效率提升将意味着价值 200 亿到 400 亿美元的收益。

汽车

汽车行业可以在其研发、产品设计、供应链管理、生产以及移动和交通管理中受益于量子计算。例如，该技术可以通过优化复杂的多机器人过程（机器人完成任务所遵循的路径）中的路径规划等元素来降低制造过程相关的成本并缩短周期时间，包括焊接、粘合和涂漆。即使是 2% 到 5% 的生产力提升，在一个每年花费 5000 亿美元用于制造成本的行业的背景下，每年也会创造 100 亿美元到 250 亿美元的价值。

金融

最后，量子计算在金融领域的应用在未来会更进一步。我们认为，量子计算在金融领域最有前景的应用是投资组合和风险管理。例如，专注于抵押品的有效量子优化贷款组合可以让贷方改进他们的产品，降低利率并释放资本。估算量子计算在抵押品管理方面的价值潜力还为时尚早且复杂，但截至 2021 年，全球贷款市场规模为 6.9 万亿美元，这表明量子优化的潜在影响巨大。

原文链接：https://www.mckinsey.com/business-functions/mckinsey-digital/our-insights/quantum-computing-use-cases-are-getting-real-what-you-need-to-know