2025年被宣布为国际量子科学与技术年，标志着量子创新塑造经济和产业的方式迎来转折点。
本期前沿技术与创新栏目聚焦金融业：面对量子时代，银行正重新思考网络安全。本期稍后，我们还将重点介绍Haiqu——今年世界经济论坛技术先锋之一，了解初创企业如何加快进程，推动量子优势走向实际应用。
1. 深度解析：银行如何为量子时代的安全做好准备
量子技术对金融业而言已不再是遥远的前景。银行正开始调整网络安全框架，以应对这一转变带来的机遇与风险。
世界经济论坛近期与埃森哲联合发布的报告《量子技术：金融服务领导者的关键策略与机遇》展示了银行已经在测试量子安全方法：
后量子密码学（PQC）：旨在抵御量子计算机攻击的算法，有助于保护敏感金融数据免受新兴威胁
量子密钥分发（QKD）和量子随机数生成（QRNG）：实现理论上不可破解加密的方法——QKD专为安全密钥交换而设计，QRNG则利用量子过程生成真正不可预测的随机数。
这些方法已在真实交易中接受测试——例如，汇丰银行正使用经PQC加密的VPN和QRNG，为代币化黄金交易提供安全保障。
“量子技术近期取得的进展既令人振奋，也带来了紧迫感，促使金融机构加快推进量子安全工作，”金融服务技术与创新负责人Drew Propson指出。“这些技术发展也推动了多方协作，这对保护金融体系至关重要。”
这项工作建立在论坛与英国金融行为监管局去年发布的报告《金融业量子安全》之上。该报告呼吁监管机构与金融机构协同行动。汇丰银行量子技术全球主管Philip Intallura当时指出：“行业与监管机构必须携手合作，探索量子计算和抗量子网络安全的未知领域。”
这一势头正在扩大。Banco Sabadell和Intesa Sanpaolo正在采用量子启发式方法改进风险建模和欺诈检测，而七国集团和欧盟各地的监管机构也在推进量子就绪战略。
教训很明确：仅靠技术创新并不足够。公私合作、有针对性的研发投资、适应性监管和全球标准，将成为关键助力，帮助金融机构满怀信心地应对量子时代的复杂局面。
深入了解：
阅读我们的解读，了解金融服务业正在部署的量子技术；也可浏览完整报告《量子技术：金融服务领导者的关键策略与机遇》。
了解论坛量子经济网络以及量子技术在金融服务领域的应用倡议的相关工作。
2. 初创企业聚焦：Haiqu
在银行和监管机构为量子安全打下基础之际，Haiqu等初创企业Haiqu 正在 探索各种方法，推动量子技术在实践中实现规模化应用。
我们采访了Haiqu的联合创始人兼首席技术官Mykola Maksymenko，了解他们正在解决的问题、开发的方案，以及他们的工作为何可能对量子时代至关重要。
➡️ 痛点：量子技术为何尚未实现规模化
量子硬件已取得长足进展，系统规模达到超过150个量子比特，但这尚未转化为实际影响。据Maksymenko介绍，差距不在机器本身，而在于如何使用它们。“我们看到了硬件的进步——例如，IBM已经展示了拥有156个量子比特的系统——但人们仍认为量子技术尚未创造价值。差距在于软件层。”
他将其比作经典计算的早期阶段：当时已有大型、昂贵的机器，但缺少合适的软件层，因而远未能广泛实用。
“在20世纪50年代和60年代，经典计算机已经出现，但专业实验室之外的人都无法使用。如今的量子技术处境相似——我们需要软件基础设施让它变得可用。”
➡️ 解决方案：Haiqu的方法
Haiqu专注于构建缺失的软件层，帮助“延展”当今量子系统的性能，让各行业现在就能开展试验，而不是等待以后。
他解释说，如今的设备性能强大，但并不稳定。计算中的每一个额外步骤都会增加出错的可能性——研究人员称这个问题为“噪声”。
“硬件噪声与我们70至80年前在经典计算机上遇到的情况非常相似。第一批经典计算机使用真空管运行，有时会发生故障。这些系统非常脆弱。如今我们也面临类似情况，只不过是在微观得多的量子层面。”
Haiqu的技术直面这一问题，帮助稳定结果，并延长现有机器的有效使用时间。“有一些软件方法可以消除或减轻噪声对计算的影响。这项工作非常繁琐，需要相当专业的知识。我们的系统会自动完成其中一部分，因此用户无需太过操心，可以专注于应用开发。”
该公司已经开展试点，展示这套方法在实践中的效果：借助其软件层，在量子硬件上实现了与经典系统几乎相当的性能。“我们公司的目标是让量子技术比所有人的预期提前数年实现实用化。”
这些试点包括金融建模和物流优化；在这些领域，量子启发式算法有助于降低计算开销并提高准确性。
“我们正与企业和研究团队合作，寻找不需要数百万个量子比特、而能在数百个量子比特和几千次运算规模内运行的应用。其中一些应用可以生成经典计算无法模拟的量子态。”
“在这些领域，量子设备可能开始展现出潜在效用，例如化学、优化和科学计算。”
➡️ 现实检视：前路如何
尽管令人振奋，如今的量子领域仍然狭小，只有少数先行者在前沿探索。
“当然，目前我们仍处于技术发展曲线的非常早期阶段。基本上，只有一小群早期采用者在试验量子计算。我认为，这一领域的活跃参与者不到一千个。”
目前的重点是弄清量子技术究竟能做什么。“首要任务是发现这些应用场景和用途。如今正处于探索阶段，”他解释说。
但未来方向已经明确：“随着不断进步，我们将迈向所谓的容错量子计算。在某个阶段，容错意味着所有错误都得到纠正，我们可以根据需要持续运行这些计算，以求解特定算法。”这一转变将标志着生产力阶段的到来。“有了这样的系统，我们就会进入如今高性能计算所处的领域。这将是一个生产力阶段。”
基准表现已经开始显现。“量子计算机的表现几乎与经典计算机持平。就在接下来的几周、几个月，或许最多半年内，我们会在某个狭窄领域看到优势实验。随着这类案例不断出现，整个社群对量子计算机已经能够发挥作用的看法将会改变。”
最先出现在哪些领域？他指出：“目前，最有意思的近期应用领域是量子化学”，并提到超导体和磁体等材料科学应用。此外，他认为“计算流体力学”也有潜力；更长远来看，“优化应用”可能改变网约车或工厂测试等日常系统。
Maksymenko总结道：“第一步是达到经典计算机的水平，然后再设法超越。预计新一代量子计算机的性能将呈指数级提升。因此，一旦达到同等水平，化学或优化等目标领域的进展就会更加显著。”
Haiqu于2022年成立，并于2025年获评世界经济论坛技术先锋。点击此处查看完整企业名单。
3. 值得关注：3项科技突破
一项新的人工智能算法已正式发布，可让多台机械臂在复杂的工厂环境中顺畅协作。伦敦大学学院、Google DeepMind和Intrinsic的研究人员发布了RoboBallet，并表示该系统通过图神经网络和强化学习实现多机器人规划自动化，能在数秒内生成高效的移动方案，即使面对陌生布局也不例外。这套已开源的代码旨在减少人工规划时间、提高工业灵活性，从而推动机器人研究进展。
明尼苏达大学双城分校的研究人员推出了人工智能驱动的空中机器人，可直接飞入野火烟雾中，收集关于烟羽动态的高分辨率三维数据。这支尖端无人机群能够实时追踪并建模烟雾，大幅提升空气质量预测和野火管理水平。该系统以较低成本提供详尽信息，此前卫星无法获取这些信息；它还可用于监测沙尘暴、火山喷发和其他空中危害。
美国国家航空航天局（NASA）克利夫兰格伦研究中心的科学家正在评估小型手持式X射线设备，这些设备专为长期太空任务设计。宇航员可利用这些便携式系统快速诊断伤情或发现设备问题，无需拆卸机器。“包括微型X射线设备在内的技术创新，将帮助我们的宇航员保持健康，让我们能够比以往深入太空更远，”NASA代理局长Sean Duffy说。“得益于NASA格伦研究中心科学家的研究，未来的月球和火星任务将更加安全。”
4. 论坛前沿科技领域接下来有哪些动态？
将于10月发布： 首份《《10项新兴技术解决方案助力地球健康》报告
首份《10项新兴技术解决方案助力地球健康》报告将重点介绍能够帮助世界适应气候变化、保护自然并增强韧性的技术解决方案。报告将展示应对当今环境挑战的突破性科学，并分享如何在尊重地球承载限度的同时，将这些解决方案付诸实践的策略。
