麦肯锡报告： 量子技术投资创纪录，人才差距缩小

麦肯锡报告：量子技术投资创纪录，人才差距缩小

远望智库开源情报中心   忆竹  编译

投资者支持成熟的量子初创企业，技术进步仍在继续，尽管速度较慢，而且更多的学术机构提供量子技术项目。

一．量子初创企业投资放缓

       

2022年，量子技术更接近实现他们的承诺，用现在的技术去解决不可能或过于昂贵的挑战。我们对2023年量子技术监测的最新分析显示，最早可能看到量子计算经济影响的四个行业——汽车、化工、金融服务和生命科学——到2035年可能获得高达1.3万亿美元的价值。

为了分享这一价值，2022年投资者向量子技术初创公司投入了23.5亿美元，其中包括量子计算、通信和传感领域的公司。总数超过了2021年量子技术初创企业投资的最高年度水平。事实上，2000年代最大的交易中有四笔是在去年完成的。

许多量子技术初创企业的背后都是技术突破，2022年出现了几个值得注意的突破。几个示例包括去年将诺贝尔物理学奖授予量子纠缠领域的先驱研究人员，一家公司展示了具有数百个量子位的量子处理器和到2025年建造具有数千个量子位的量子处理器的路线图，另一家公司使用其光子量子计算机展示了在采样问题上的量子优势。

拥有相关专业知识的人才可以推动行业实现未来的技术突破。虽然人才仍然短缺，但这一差距似乎在过去一年有所缩小，部分原因是很多大学开设了新的量子技术硕士学位课程。

我们在本报告中分享了今年量子技术监测的这些和其他亮点。

一个更加成熟的生态系统吸引了创纪录的投资，但初创企业的创建速度放缓了全球对量子技术初创企业的投资在2022年达到了最高水平，为23.5亿美元，比2021年略有增长1%(见附表1)。自2001年以来，对量子技术的所有初创投资中，约有68%在过去两年流入了该行业，这表明投资者对该技术未来的商业潜力充满信心。

但是新公司创建的速度跟不上投资的速度。2022年只有19家量子技术初创企业成立，而2021年有41家，使量子技术生态系统中的初创企业总数达到350家。这表明更多的投资流向了成熟的初创企业，而不是新公司。

图表1 对量子技术的投资达到了年度最高水平。

初创企业的成长放缓可能有几个原因。首先，该领域有经验的人才通常最有可能创办新公司——通常以学术研究为基础——可能已经在为初创公司工作了。为最终商业实现而充分开发的有限数量的用例也可能阻碍新公司的创建。最后，投资者可能更喜欢投资于后期初创企业和准备扩大规模的年轻公司。

一些老牌量子技术公司已经成为大型交易的焦点。自2001年以来，十大投资交易中有四项在2022年完成，价值高达5亿美元。2022年十大交易中有七项价值超过1亿美元。虽然最大的交易是软件公司，但十大交易中有八个是硬件公司，部分原因是硬件是量子技术价值链中资本最密集的部分。

公共部门也继续对量子技术进行投资。美国2022年承诺增加18亿美元的资金，欧盟承诺增加12亿美元，加拿大承诺增加1亿美元。然而，中国宣布的153亿美元的投资总额仍然是世界上最高的，即使今年没有额外的承诺。

二．科学突破仍在继续，但显示出放缓的迹象

       

由于2022年的一些高调认可，量子技术公司能够取得胜利。Alain Aspect、John Clauser和Anton Zeilinger在他们的研究小组中研究量子纠缠，获得了2022年诺贝尔物理学奖。虽然三人的公认工作发生在几十年前，但技术进步发生在2022年。例如，IBM推出了一款433量子位的量子处理器，并计划在2025年前建造一款4000量子位的处理器。在另一个例子中，Xanadu使用其光子量子计算机展示了高斯玻色子采样(一个概率分布采样问题)的量子优势，遵循了其他两个团队的先例。

然而，这些来之不易的突破在量子技术研究的放缓中脱颖而出。在全球范围内，2022年授予了1589项量子技术相关专利，比2021年减少了61%。从2021年到2022年，量子技术的论文发表数量下降了5%。

这些趋势可能是一个迹象，表明剩下的挑战更加难以解决。事实上，也许最相关也是最令人痛苦的问题仍未解决：建造一台量子计算机，拥有足够数量和质量的量子位，以确保计算不会受到错误的影响——也就是说，“容错”。虽然量子计算机的大小(就其中的量子位数量而言)和量子位保真度一直在稳步增长，但这还没有同步发生。换句话说，较大的量子计算机通常比较小的量子计算机保真度低。

在量子计算机的五种主要方法中，每一种都存在困难的挑战。例如，基于光子的设备仍然会“泄漏”光子，导致计算失败。离子阱和基于中性原子的设备还没有展示出随着量子位计数的增加而快速进行计算的能力。自旋和超导设备仍然需要调整它们的控制和冷却系统，以处理潜在的数千个量子位。

三．人才差距似乎在缩小，但仍然很大

       

量子技术的人才缺口在2022年缩小。我们的分析显示，2022年，该行业近三分之二的空缺职位(717个职位中的450个)可能会被量子技术领域的新硕士毕业生填补。到2021年，只有大约三分之一的职位(851个职位中的290个)能够被填补(见图表2)。尽管量子技术领域的职位空缺数量从2021年到2022年增加了19 %,但这一进展还是出现了。展望未来，这一差距可能会进一步缩小，部分原因是更多的学术机构正在将量子纳入他们的课程，还因为大学在量子技术方面培养了55%以上的硕士毕业生。根据我们的研究，拥有量子技术正式硕士项目的大学数量从2021年的29所飙升至2022年的50所。

图表2：量子技术人才缺口缩小的同时，依然短缺；提高量子技术相关领域毕业生的技能会有所帮助

我们的分析表明，剩余的工作可以由量子技术相关领域的毕业生来填补，全球范围内量子技术每年产生大约35万名硕士毕业生。这些领域的人才，包括生物化学、化学、电子和化学工程、信息和通信技术、数学和统计以及物理，在欧盟最为丰富和集中。2020年，每100万欧盟居民中就有303人是量子技术相关领域的硕士毕业生（见图表3）。

图表3：欧盟拥有数量和聚集度最高的量子技术人才

此外，世界范围内具有量子技术相关知识的工作人才库可以得到提升，以满足行业需求。例如，系统架构师、人工智能和机器学习算法开发人员以及其他具有传统编码和人工智能技能的人可以在短短六个月内获得编码和改进量子算法的技能。当然，即使在科技公司裁员的时候，这样的人才也已经非常抢手了。