十家创新初创企业因其应对全球可持续发展挑战的量子解决方案而获得表彰，该结果于利雅得世界量子日公布。
获奖者专注于借助前沿量子技术应对气候变化、水资源短缺和医疗健康等关键问题。
该挑战赛凸显了量子技术如何在传感、计算、安全和材料发现等领域推动具有实际影响的进步。
应对淡水短缺。实现有效的CO₂封存。发现救命新药。检测贵金属。提升废水处理效率。
这些只是量子技术帮助人类让世界更可持续的几种方式。得益于刚刚赢得“量子促社会挑战赛”的10家初创企业，这些方式正迅速成为现实。该挑战赛由世界经济论坛的UpLink计划与沙特阿拉伯第四次工业革命中心（C4IR KSA）联合发起。
获奖者于4月14日世界量子日在利雅得公布，公布地点为C4IR KSA举办的一场量子活动。活动吸引了来自全球产业界、学术界和政府的大批量子专家与决策者到场，公布结果时现场响起掌声。
“量子计算、量子传感和量子通信等量子技术确实具有变革性，”世界经济论坛前沿技术负责人Arunima Sarkar说道。“但仅有技术本身是不够的。世界最需要的，是解决社会重大挑战的新思路。量子初创企业、成长型企业以及广义上的创新者在这方面发挥着巨大作用，因为要不断拓展尖端创新的边界，始终缺乏足够的顶尖人才。”
量子计算是一种与传统计算截然不同的事物。在处理特定问题时，尤其是依赖概率的问题，它能大幅提升计算速度。量子计算机的核心是量子比特（量子位，即qubit），它不像经典比特那样只能处于0或1的状态，而是可以同时处于0和1的叠加态。得益于叠加以及量子比特的其他奇特性质，如纠缠和干涉，这类机器应能极快地筛选某一问题的多种结果并选出最优解，其速度远超经典计算机。
世界如何从量子技术中受益？
在可持续发展及其他社会挑战方面，这项技术有望带来颠覆性变革。新近公布的获奖者正体现了这一点：部分企业已是成熟的A轮和B轮融资企业；其他企业则获得了种子轮融资，拥有雄心勃勃的构想和富有才智的团队来加以实现。
以Nomad Atomics为例。该公司团队规模不大，总部位于澳大利亚墨尔本，并在德国设有办事处，正在研发一种量子重力仪，用于探测和成像地球深部，从而有效监测封存的CO₂。确保封存的CO₂在地下长达数十年甚至数百年依然被牢牢锁住，是一项重大挑战。
Nomad Atomics的超精密重力仪可借助重力来探测地下储层，并监测CO₂注入后的变化情况。该设备可测量因地下质量变化而引起的微小重力变化。当CO₂封存于地下时，重力仪能够探测到这些变化，帮助运营方追踪碳的迁移位置。这有助于确保气体安全封存、及早发现泄漏，并使监管机构确信封存场地正按计划运行。“重力监测实际上只能通过量子传感器实现，因为它们比传统传感器具有高得多的精度和可靠性，”该公司首席执行官Kyle Hardman表示。“下一步，我们希望与相关的碳捕集、利用与封存运营方合作，以更好地了解当前的监测挑战和需求，并开展试点项目。”
此外还有Planqc，这是一家来自德国慕尼黑的公司。这家获奖企业正致力于基于中性原子构建量子计算机，这一路径与谷歌和IBM等科技巨头的首选方案大不相同，后者更倾向于采用超导量子比特。Planqc是一家A轮融资企业，旨在应对诸多行业面临的计算挑战，例如优化供应链、发现新材料以及推进药物研发。其计算机依靠光学镊子和激光阵列操控单个原子，而这些原子可充当天然量子比特。
与此同时，Algorithmiq是一家芬兰的A轮成长型企业，正借助专门开发的量子算法，探索加速药物发现并进一步完善个性化医疗。该公司近期推出了其Aurora平台，帮助从事分子模拟的用户快速高效地从量子计算机中提取数据。分子模拟在新药研发中至关重要。Algorithmiq正将Aurora的部分功能作为独立产品发布，即所谓的数字量子接口（DQI）。这些技术基于对量子物理的深入理解而构建，可大幅增强现有及未来量子硬件的能力，并成为量子应用的推动者。
“Algorithmiq由一支量子物理学家团队创立，其成员此前曾参加IBM Quantum黑客松，”该公司联合创始人Boris Sokolov说道。“药物开发需要解决化学领域的难题，而量子本身就决定了这是一个显而易见却又错综复杂的量子计算机应用场景。这类机器能够高效地表示和模拟分子，而分子结构若用常规方式处理，则需要指数级的常规内存和计算时间。”
Algorithmiq在该领域并非孤军奋战。Qnity来自巴西圣保罗，正在研究可加速药物发现的技术。该公司正在研发一种电化学传感器，能够以超高灵敏度检测分子相互作用，从而简化新药发现和新疗法开发的流程。
从安全到机器学习
Quantasphere是一家来自沙特阿拉伯的获奖企业，同样聚焦医疗健康，但切入角度颇为不同。该公司正在研究用于精准医疗和基因组学的量子技术，依托所谓的QKD（量子密钥分发）来保障加密密钥交换的安全。简而言之，其目标是使医疗健康领域大量存在的敏感数据免受未来量子计算机的威胁。我们目前所用的基于RSA的加密信息，在未来量子机器面前存在风险，而采用基于格的密码学QKD则应当是安全的。目前，全球许多企业和机构正转向新型抗量子密码学，PQC（后量子密码学）则是另一种路径。
Quantum Dice是另一家专注于安全领域的企业。这家英国公司正在研发能够生成超高安全性随机数的技术，利用光的量子特性。其目标是保护金融、政府或其他敏感数据免受网络威胁。
与此同时，PlanetAI Space总部位于西班牙马拉加，致力于将量子机器学习与卫星相结合，探测面临干涸风险的地下淡水水源，以帮助人类节约用水。该团队采用算法和混合量子-经典机器学习方法，其技术被命名为Quantum Aqua，可整合多颗卫星的数据，以估算某一特定地点存在地下水源的概率。
“该技术从真实的地下水数据库中学习，并以大规模处理的信息取代传统的实地测量，”该初创企业首席执行官兼联合创始人Maria Fernanda Gonzalez表示。一旦在量子计算机上实施，该工具应能生成最新地图，显示水源所在位置，并有望每日监测整个地球，探测可能的污染源并发出预警。“量子计算使我们能够比现有工具更高效地分析大量卫星数据并应用我们的算法，从而为接近实时的信息打开大门，”Gonzalez补充道。
Quantum Mads来自西班牙，同样关注与水相关的创新，但该团队正研究利用量子技术提高废水处理效率，以降低能耗并提升生物反应器的效率。此外还有来自加拿大的Quiminex，该公司将量子机器学习应用于矿产勘探，以精准定位深埋地下的关键矿产资源。最后，Xairos Systems来自美国，致力于开发用于精准全球同步的量子授时技术，以确保未来智慧城市尽可能顺畅地运行。
论坛如何帮助领导者将前沿技术与现实挑战相连接
前沿技术与创新中心汇聚科学家、政策制定者和商界领袖，共同理解新兴技术及其现实影响。
该中心通过促进合作与实验，帮助合作伙伴将研究中的创新转化为应对全球共同挑战的实际应用。
获奖初创企业的公布是本次活动的亮点之一，此外还包括关于量子技术与科学最新进展的重要讨论和演示。最重要的是，本次活动汇聚了全球一些关键创新者，他们通过研究、政策、战略或资金支持创新，正一个量子一个量子地构建我们的量子未来。
