抛开科幻色彩，回答四个问题：量子计算是啥？能做啥？谁给钱？谁在做？
智东西 编 | 十四
5月3日，中科院在上海举行新闻发布会，宣布中国学者，即来自中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、朱晓波等，联合浙江大学王浩华教授研究组，成功构建了世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机。
量子计算机这个概念的第一次提出是20世纪80年代，即根据量子物理学来构建计算机。美国加州理工学院物理学家约翰·普瑞斯基尔指出：目前顶级的超级计算机能够完成成5到20个量子比特的量子计算机所做的事情，但超过49个左右量子比特后，量子计算机的能力让超级计算机望尘莫及。这就是所谓的“量子霸权”。
产业方面，随着微电子技术的兴起，集成电路的线宽逐渐缩小，纳米级线宽可能引起的量子效应不能忽视，且相关研发成本急剧上升，此即所谓的摩尔定律遇阻；于此同时，人们在分离，操纵和测量可形成量子计算机基础的元素方面取得了稳步的进展。因此，谷歌、IBM、微软、阿里等科技产业巨头纷纷加入“量子霸权”争夺战。
本期的智能内参，我们推荐来自资本实验室的量子计算创业投资趋势报告，报告从创业生态、人才和技术为出发点，盘点大规模数据处理与信息安全两大主要创业的17家创业公司。如果想收藏本文的报告全文，可以在智东西（公众号：zhidxcom）回复关键词“nc149”下载。
以下为智能内参整理呈现的干货：
投资雾里看花 创业砥砺前行
资本冷清：三年32起
90 年已经过去了，从量子力学到量子计算，物理学与计算机技术的融合从未止步，但量子计算的研发与应用仍然像金字塔的塔尖，鲜有人能够触及。而在 Gartner 的新兴技术炒作周期曲线中，“量子计算”已经在“创新触发期”盘桓多年，一直没有进入下一个周期。
*Gartner2016 新兴技术炒作周期曲线图
与之相应的是，对创业投资行业来说，量子计算就好比艰苦卓绝的“探月工程”，也可以说是一个最“稀奇古怪”、“雾里看花”的投资领域。
据投资研究机构 CB Insights 统计，2012-2015 年，全球量子计算领域创业投资数量仅 32 起。可以说，如此稀少的投资在众多前沿科技领域中绝无仅有。这一现象实属正常，量子计算存在的技术难点、商业应用尚处萌芽期，以及投资成本的庞大都是造成投资冷清的重要因素。
* 2012-2015年全球量子计算领域创业投资数量（CB Insights）
早期创业窘境：很难 很贵 很慢
在过去 10 多年里，获得创业投资的量子计算公司可以说是寥若星辰。而上述17家典型公司中，大部分都是在近五年才成立。其中，高达 11家公司目前仅获得种子/天使轮融资，占比 65%；除此之外，仅 4 家获得 A 轮融资；进入 B 轮及以上轮次的仅 2 家企业。总体来看，量子计算创业投资仍处于非常早期的阶段。
这些数字在很大程度上源于风险资本对创业公司的技术开发能力、市场应用前景的疑惑乃至怀疑，以及与之相伴的高投资风险。因为在这个世界上，真正懂得量子理论、量子计算的人本来就很少，何况将其转化为商业应用。不少量子计算创业公司都脱胎于大学实验室及科研机构，创始人及创始团队本身就拥有雄厚的科学家背景。
目前，除了少数国家的政府部门，以及大型公司的大力投入，极少数量子计算创业公司显得格外的与众不同。以下是部分具有代表性的 17 家创业公司：
对于一个典型的量子计算公司来说，数学、计算机科学、工程、物理和化学领域的人才，一个都不能少。可以说，大学与科研机构是量子计算至关重要的拓荒者，如何进一步推动这些机构在量子计算方面的技术转移、转化，将是一个长期的重要课题。
恩颐资本（NEA）的 Andrew Schoen 和 Harry Weller 指出：“投资量子计算的资本强度、超长的时间线，还有高风险都不太适合普通规模资本的风险投资公司。”
他们还认为：“对于满足一些条件的风险投资公司而言，作为考虑周到的结构性投资组合，投资量子计算可能就是一个绝佳的机会。”这些条件包括：对技术的深度理解、雄厚的资本基础、对“血本无归”的风险承受能力、实事求是的期望、可能长达 10 年甚至更长时间的等待，以及优秀的管理才能等等。因此，国防部门、大公司，以及垂直化投资机构成为了量子计算的主流投资方。
创企背后的三大推手
从近期来看，特别是自 2016 下半年以来，该领域创业投资显示出：更多的获投资公司、更密集的投资数量，以及更大的单笔投资额度。可以预见的是，2017 年量子计算领域投资将继续加速，除了已经显山露水的少数公司，那些新的创业公司也将等待资本的发掘。除了风险资本外，在未来，与量子计算紧密相关的金融、航空航天、网络安全、国防军工、医药研发等大型企业很可能会加大对量子计算的投资布局。
1、政府机构和国防部门：基于量子计算在国防、信息安全领域的应用前景，包括洛克希德·马丁、空中巴士、雷神、博思艾伦这样的重量级军工企业，美国中情局、美国国防部高等研究计划局（DARPA）与美国宇航局（NASA）这样的政府机构，国防部门已经成为量子计算的重要参与者。
2、科技巨头：IBM、Google、英特尔、阿里巴巴、东芝、SK 电讯等大公司也是量子计算的“大玩家”。他们或者自己投入重金做研发，或者与创业公司、大学、科研机构合作，推动量子计算的商业应用。
3、投资机构和孵化器：一些年轻的垂直化投资机构也开始在量子计算领域布局，例如，加拿大的Quantum Valley Investments（成立于 2013 年）专注于投资量子科学突破性技术及其商业应用，其目标是把加拿大滑铁卢打造为名副其实的“量子谷”，并已经投资该国的几家研究机构；美国的硬件科技投资基金 Quantum Wave Fund（成立于 2012 年）在 2013 年投资了量子计算公司 ID Quantique 和光学科技公司 Nano
Meta Technologies。此外，Y Combinator 、 Playground等孵化器也在量子计算领域进行押注。
作为一个非常前沿的科技领域，量子计算的商业化充满了艰辛。默默无闻中砥砺前行，正是大部分量子计算创业公司的常态。
两大领域：大数据处理 信息安全
半导体行业发展数十年的摩尔定律，已经不能抵御日益上升的信息安全风险的现代密码学技术。
如中科院院士潘建伟先生所述，信息科技面临的两个重大问题在于：计算能力瓶颈（随着半导体晶体管的尺寸接近纳米级，电子的运动不再遵守经典物理学规律，半导体晶体管将不再可靠）和信息安全瓶颈（窃听、黑客攻击、密码破解等网络犯罪带来巨大经济损失）。与此同时，量子物理已经为解决这些问题做好准备，利用叠加态和量子纠缠原理，量子通信、量子计算与模拟、量子精密测量成为重要应用。
从创业公司所处的应用领域来看，量子计算目前主要应用于复杂的大规模数据处理与计算难题，以及基于量子加密的网络安全服务。例如：环境监测领域的气象预报，医学领域的基因测序、化合物设计与药物研发，金融领域的投资大数据分析、预测与风险建模，网络安全与即时通讯领域的量子加密，特别激动人心的还有量子计算为人工智能提供的强大计算能力等。
17 家典型创企盘点
D-Wave Systems
纵观全球，确实很难找到有比 D-Wave 更早成立的同类公司了。除了大型科技公司外，这家成立于 1999 年的加拿大企业就好比量子计算界的带头大哥，一方面D-Wave 虽然是当之无愧的量子计算机与软件开发行业的先行者，但其发展
过程也经历了长期蛰伏，而并非突然走红：公司成立的前 5 年都在做研究和专利布局；2004 年组建科学家和工程师团队，开始设计、制造和测试处理器与量子计算系统；直到 2010 年，公司推出第一台商用量子计算机；接下来便是 2013年的 D-Wave Two，到 2015 年的 D-Wave 2X，再到 2017 年的 D-Wave 2000Q 的不断升级。
D-Wave 的客户包括谷歌、洛克希德·马丁、美国宇航局（NASA）、洛斯阿拉莫斯国家实验室等著名机构。目前公司拥有超过 140 件专利，员工超过 150 人，累计已获得超过 1.4 亿美元融资，是获融资最多的量子计算公司。集万千宠爱于一身，另一方面又在怀疑和争议中固执前进。
ID Quantique
ID Quantique 于 2001 年成立于瑞士日内瓦，成立 12 年后，直到 2013 年才获得来自 Quantum Wave Fund 的第一笔 560 万美元投资。此后，公司于 2016 年 12 月获得韩国 SK 电讯等机构的 400 万美元投资。
ID Quantique 主攻基于传统和量子技术的高性能多协议网络加密（量子密钥分配），以及量子随机数生成器的技术开发，主要为金融、国防、政府部门，以及在线游戏、数学模拟等领域提供网络安全服务。 2016 年底公司与中国的九州量子成立合资公司，以研发、生产和销售与量子通信相关的设备及产品。合作方九州量子是中国首家市场化运营的量子通信应用全产业链企业。
KnuEdge
美国公司 KnuEdge 成立于 2005 年。该公司具有很强的传奇色彩：其创始人是美国前宇航局（NASA）局长丹尼尔·戈尔丁(Daniel Goldin)。丹尼尔自宇航局卸任之后行踪隐秘，甚至从媒体报道中消失，直到 10 年后宣布其创立的量子计算公司 KnuEdge 推出模仿人类神经网络、名为 KnuPath 的首款芯片。
公司宣称其开发的是革命性技术，为新一代机器学习系统开发未来所需的工具，并改进语音识别等人机交互界面，以推动人工智能的发展。从媒体评价来看，这是一家希望超越 Google、 AMD和 Intel 的量子芯片公司。公司已获得 1 亿美元的巨额天使投资，在 2016 年中时已实现 2000 万美元营收，客户覆盖大型计算机公司与财富 500 强企业，涉及航空航天、金融、医疗、酒店、保险等行业。
Post-Quantum
英国公司 Post-Quantum 成立于 2009 年，公司以“保护世界的信息（Protectingthe World's Information）”为使命，主攻量子加密技术。公司坦承自身的技术要得到广泛应用还为时尚早，当前主要是把握客户的短期痛点，并为他们提供一套模块化的安全解决方案，包括安全通信、需要共识批准的授权访问、生物识别，以及结合区块链的安全应用等。
公司一直到创立七年后，也就是在 2016 年才获得来自 AM Partners、VMSInvestment Group的1030万美元A轮融资。据公司创始人Andersen Cheng 回顾，因为公司的业务过于新颖和复杂，许多投资机构甚至听不懂他们在做什么，所以公司的融资经历非常艰难而曲折，而新投资者在 5 分钟内就搞明白了是怎么回事。
Nano Meta Technologies
Nano Meta 成立于 2010 年，侧重于光学与量子技术领域的表面等离子体光子学、纳米光子学、超材料开发。其产品用于 LED / OLED 显示器和照明、数据存储、可再生能源、数字成像和光学、量子信息处理，以及传感器等市场。公司于 2013 年获得 Quantum Wave Fund 的种子轮融资。
1QBit
加拿大公司 1QBit 成立于 2012 年，主要为金融等行业用户提供量子计算软件应用及工具开发。2015 年被世界经济论坛评为“技术先锋”。1QBit 曾获得 CME 集团、苏格兰皇家银行，以及业内同行 D-Wave Systems的投资。
Rigetti Computing
美国公司 Rigetti Computing 由前 IBM 应用物理学家 Chad Rigetti 创立于2013 年，致力于量子计算系统开发，使命是“打造世界最强大的计算机”。目前，公司正在建立一个人工智能与计算化学的云端量子计算平台，并开放了名为Forest的测试版 API，通过量子-经典混合计算模型，直接集成现有的云基础设施，把量子计算机作为加速器。
公司曾在著名孵化器 Y Combinator 接受孵化，并在孵化期间获 250 万美元种子轮融资。2017 年 3 月，公司连续获得 Andreessen Horowitz 领投的 2400 万美元A 轮融资，以及 Vy Capital 领投、Andreessen Horowitz 参投的 4000 万美元 B 轮融资，累计融资 6920 万美元。该项投资将用于公司扩大团队、拓展业务，以及用于制造和部署量子集成电路基础设施的开发。
Optalysys
来自剑桥大学的 Optalysys 成立于 2013 年，主要研究开发光学共处理技术和光学高性能计算硬件，以解决高强度计算时所产生的庞大数据管理问题，主要应用于相关的大型科学和工程模拟领域，如天气预报、基因测序等。按公司计划，其产品将于 2017 年推向市场。
Optalysys 认为其产品将具有节省成本、时间，降低能耗等显著功能。公司目前共获得 120 万美元融资，其中包括美国国防部高等计划研究局（DARPA）提供的 35 万美元拨款。
Quantum Biosystems
Quantum Biosystems 成立于 2013 年，是一家来自大阪大学的创业公司，致力于推进量子计算与单分子 DNA 测序相结合的应用创新。公司在 A、B 两轮融资中累计获得 2430 万美元融资。其中，大部分资金来自日本的投资机构，例如日本创新网络、三菱 UFJ 资本、东京大学边缘资本等。
Cambridge Quantum Computing
英国公司Cambridge Quantum Computing（剑桥量子计算）成立于 2014 年，创始团队主要由剑桥大学的数学家组成。公司基于量子协议及量子算法，为商用量子计算机提供工具开发服务。公司目前开发出名为 ti|ket>的量子计算机操作系统，主要用于帮助金融、国防等部门解决持续提升的复杂数据处理问题。量子算法与加密技术也是该公司的关注重点。
公司于 2015 年 8 月获得亿万富翁 Alberto Chang Rajii 的 5000 万美元 A 轮投资，他是投资机构 Grupo Arcano 的创办人，也是 Google、Uber 和 Snapchat 的早期投资者。在 2016 年，Cambridge Quantum Computing 被彭博商业周刊评为“创新 50 强”公司。
QC Ware
QC Ware 致力于基于量子计算系统的算法与软件开发，是美国宇航局（NASA）的长期技术服务合作伙伴，曾于 2016 年 8 月获得空中巴士集团的种子轮融资。
公司新近于 2017 年 1 月与美国大学空间研究协会（USRA）共同获得美国国家科学基金会的资助，用于为商业和科研机构开发量子计算平台及服务（QC PaaS）解决方案。
QxBranch
QxBranch 于 2014 年成立于美国，致力于将量子计算技术引入主流商业应用的软件开发，主要为银行、保险、航空航天、国防等部门提供数据分析服务，涉及系统工程、数据分析、机器学习、跨部门风险分析等具体业务。公司曾获得FinTech Innovation Lab 的投资。QxBranch 针对金融部门的应用软件涉及投资组合优化、股市分析和风险建模等领域，客户涵盖财富 100 强企业，涉及投资银行、对冲基金等。
Cyph
美国公司Cyph成立于2014年，为用户开发下一代可保护隐私的通信应用。CyPh 提供了一个端到端加密通讯解决方案，可显著提高对隐私的保护效果。公司由两个前 SpaceX 工程师创建，累计融资 102 万美元，含 52 万美元债务融资。
IonQ
量子计算机公司 IonQ 由美国马里兰大学物理学家 Chris Monroe、杜克大学物理学家 Jungsang Kim 创建于 2015 年，原供职于美国情报部门 IARPA（“情报高级研究计划局”）的 David Moehring 则是该公司 CEO。
IonQ 致力于为大型企业提供量子计算能力，是量子计算领域“囚禁离子”技术流派的坚定探索者，曾获得恩颐资本的 200 万美元早期投资。
QuintessenceLabs
澳大利亚公司 QuintessenceLabs 是一家量子安全技术开发商，主要为金融机构提供网络安全服务，用于保护消费者数据与隐私。公司目前已推出旗舰产品Trusted Security Foundation (TSF)。
公司曾获得澳大利亚国防部的资助，并在 2017 年 1 月宣布获得澳大利亚Westpac Group 的补充投资，Westpac Group 在该公司的股权比例增长至 16%。
Eagle Power Technologies
Eagle Power Technologies 主要从事用于量子计算、电子、切割工具，及合成钻石等领域的 Q-Carbon（固态碳单质的一种新形态）开发。公司曾获得 75万美元种子轮融资。
Qubitekk
由美国前能源部科学家 Duncan Earl 创建，主要从事两项业务：以极化光子作为计算机基本量子比特的量子计算机开发；为 M2M 基础设施与通讯市场提供量子安全技术服务。公司曾获得 Ellis Energy Investments 的投资，以及美国加州能源委员会的资助。
智东西认为，量子理论的复杂性和量子体系实现的困难性，以及需要高额投资，回报周期长的特征使得量子计算成为鲜人问津的创业领域，然而量子体系在信息安全、大规模数据计算等领域的潜力引起了政府/国防部分、大型科技公司的关注。
至于相关技术发展阶段的质疑，智东西在这里引用美国路易斯安那州立大学Bryan T. Gard、Jonathan P. Dowling一篇论文里的观点：事实上，我们也很难回答第一台计算机是怎样来的。1945年的ENIAC？1941年的阿塔纳索夫-贝瑞计算机？又或者从1800年的巴贝奇机械分析机开始呢？量子计算也是一样，从一开始的离子囚禁，到现在基于超导的D-Wave退火计算、中科院的光量子玻色子采样机等等，我们只能慢慢的，踏踏实实的添砖加瓦，至于这个构想，最终能带我们走到什么地方，交给未来来回答吧。
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