Keynote: Grenzen durchbrechen – Quantencomputing tritt in die tiefe industrielle Anwendungsphase ein – Die nächste Meile des Quantencomputings | 36Kr 2026 Industrielle Zukunftskonferenz
Im Jahr 2026 ist die industrielle Investition in eine tiefe Phase eingetreten, in der Kapital, Technologie und Industrie sich beschleunigt miteinander verbinden, die alten Investitionslogiken nicht mehr anwendbar sind und neue Konsensformen entstehen. Die Konferenz für die Zukunft der Industrie 2026 konzentriert sich auf die Chancen im neuen Zyklus und erforscht gemeinsam die Zukunft der Industrie sowie die Entstehung des „Lichts Chinas“. Vom 9. bis 10. September fand die von 36Kr veranstaltete Konferenz für die Zukunft der Industrie 2026 mit dem Thema „Über der Tiefe des Wassers, Resonanz für neue Geburt“ in Yizhuang, Peking statt. Vertreter von staatseigenen Kapitalplattformen, industriellen Investitionsfonds, Unternehmens-CVCs, innovativen Unternehmen sowie Experten und Wissenschaftlern kamen zusammen, um die Industrialisierung zukünftiger Industrien wie die Quantentechnologie zu fördern. Auf der Konferenz wurden die aktuellen Perspektiven der Spitzentechnologie und der Industrie tiefgehend erörtert, Durchbrüche bei technischen Routen wie Supraleitung, Lichtquant und Ionenfalle vorgestellt, eine Vielzahl von spezifischen industriellen Szenarien, der Aufbau von Industriesystemen und die Aussichten des heterogenen Rechnens geteilt sowie gemeinsam die Zukunft der Investition in die Technologieindustrie erörtert.
Die folgenden Gespräche wurden von 36Kr redaktionell bearbeitet:
Redner: JIN Yirong, Forscher am Pekinger Institut für Quantentechnologie und Gründer von Coherent Technology
JIN Yirong: Sehr geehrte Führungskräfte, sehr geehrte Gäste, ich danke dem Verwaltungsrat der Wirtschaftsentwicklungszone und 36Kr herzlich für die freundliche Einladung. Es ist mir eine Ehre, hier mit Ihnen einige Gedanken und Ansichten über die zukünftige Industrie des Quantenrechnens zu teilen. Ich heiße JIN Yirong, komme vom Pekinger Institut für Quantentechnologie, bin derzeit Leiter des Ökosystemteams und außerdem Gründer von Coherent Technology.
Das Thema meines heutigen Vortrags lautet „Quantenrechnen tritt in die tiefe industrielle Phase ein: Die letzte Meile des Quantenrechnens“.
Ich versuche, mit Antworten auf die folgenden acht Fragen meine Ansichten und Erfahrungen zum Quantenrechnen selbst und zu seinem zukünftigen Industrialisierungspfad zu erläutern.
Erste Frage: Warum brauchen wir Quantenrechnen?
Eine sehr direkte Antwort lautet: Quantenrechnen verfügt über eine exponentielle Beschleunigungsfähigkeit und ist eine bahnbrechende Technologie. Aber ich denke, das beantwortet die Frage nicht wirklich. In den letzten Jahrzehnten hat sich die vorhandene klassische Rechenleistung sprunghaft entwickelt, es ist ein heterogenes kooperatives Rechenökosystem mit mehreren Prozessoren entstanden, das hauptsächlich auf CPU und GPU basiert, es wurden zahlreiche schwierige Probleme gelöst, die Produktivität stark gesteigert und eine riesige Industrie im Billionenbereich aufgebaut. Gleichzeitig hat sich mit der rasanten Entwicklung der künstlichen Intelligenz unser Rechenparadigma einmal gewandelt: Es hat sich von dem früheren, hauptsächlich gleichungsgetriebenen Modell zu einem datengesteuerten Modell gewandelt. Aber beide können eine Art von Problemen nur schwer lösen, nämlich die hochdimensionalen Rechenprobleme, die in der klassischen Informatik als „Fluch der Dimensionen“ bezeichnet werden, da der Schwierigkeitsgrad dieser Probleme oft mit der Größe des Problems exponentiell ansteigt.
Zweite Frage: Warum kann Quantenrechnen diese Art von Problemen lösen?
Die Informationsverarbeitungseinheit des Quantenrechnens ändert sich von dem klassischen Bit zu einem „Qubit“. Aufgrund der Überlagerung und Verschränkung der Quantenmechanik können zahlreiche kombinierte Qubits einen hochdimensionalen Rechenraum mit exponentiellem Wachstum aufbauen. Wenn wir Probleme in diesen hochdimensionalen Raum kodieren, gute Algorithmen einsetzen und Quanteninterferenz nutzen, um die Messwahrscheinlichkeit nützlicher Ergebnisse zu erhöhen, haben wir die Hoffnung, schnell Lösungen für diese hochdimensionalen schwierigen Probleme zu erhalten. Darüber hinaus wurde nachgewiesen, dass Quantenrechnen theoretisch alle berechenbaren Probleme lösen kann. Es ist also ein universelles Rechenverfahren, das wie das klassische Rechnen durch Programmierung verschiedene Probleme auf derselben Hardware lösen kann.
Dritte Frage: Welche Probleme in der realen Welt gehören zu dieser Kategorie?
Ich unterteile diese Probleme grob in drei Kategorien.
Erste Kategorie: Probleme der Simulation von Quantensystemen. Probleme wie Arzneimittelmoleküle, neue Materialien, katalytische Reaktionen und viele grundlegende quantenmehrkörperphysikalische Probleme gehören zu dieser großen Kategorie. Bereits in den 1980er Jahren bemerkte der legendäre Physiker Feynman, dass das klassische Rechnen bei der Lösung von Quantenmehrkörperproblemen auf den „Fluch der Dimensionen“ stößt. Zu diesem Zeitpunkt ist es offensichtlich die direkteste und natürlichste Methode, diese Quantenprobleme mit quantenmechanischen Verfahren zu lösen.
Zweite Kategorie: Probleme der kombinatorischen Optimierung. Mit der Zunahme von kombinatorischen Variablen steigen die Kombinationsmöglichkeiten explosionsartig an. Wenn wir zum Beispiel Zauberwürfel drehen, steigen die Kombinationsmöglichkeiten sehr schnell an, wenn wir von einem 2x2-Zauberwürfel zu einem 3x3-, 4x4- und 6x6-Zauberwürfel übergehen. Zu diesem Zeitpunkt wird die globale Optimierung unter so vielen Kombinationen zu einer fast unmöglichen Aufgabe. In der Realität gehören Probleme wie die Optimierung von Finanzportfolios, die Optimierung von Verkehr und Logistik sowie die Optimierung von Routen in Stromnetzen und Kommunikationsnetzen zu dieser Kategorie.
Dritte Kategorie: Probleme mit einer bestimmten mathematischen Struktur, wie die Primfaktorzerlegung und das diskrete Logarithmusproblem auf elliptischen Kurven. Diese Probleme zeichnen sich dadurch aus, dass der Lösungsraum mit der Größe des Problems exponentiell explosionsartig ansteigt, aber die Ergebnisse sehr einfach zu überprüfen sind. Daher werden diese Probleme oft als ideale Probleme für die Informationsverschlüsselung verwendet. Die derzeit am weitesten verbreiteten RSA-Verschlüsselungen und Elliptische-Kurven-Verschlüsselungen im Internet basieren genau auf diesen mathematischen Problemen. Es ist ersichtlich, dass Quantenrechnen voraussichtlich in einer sehr breiten Palette von Anwendungsszenarien Vorteile zeigen und gleichzeitig eine große Bedrohung für die vorhandenen Verschlüsselungssysteme darstellen wird.
Vierte Frage: Wie können wir den Traum vom Quantenrechnen in die Realität umsetzen? In welchem Entwicklungsstadium befinden wir uns derzeit? Welche Herausforderungen gibt es in der aktuellen Phase?
In der Vergangenheit haben wir fast vier Jahrzehnte damit verbracht, endlich einige für uns geeignete Qubits in realen physikalischen Systemen zu finden, darunter Systeme auf Basis natürlicher Teilchen wie Ionenfallen, neutrale Atome und Lichtquanten sowie künstliche Festkörper-Quantensysteme wie supraleitendes Quantenrechnen, siliziumbasierte Halbleiter (zweidimensionales Elektronengas) und Topologie. Außerdem haben sich die Präzision der Steuerung und des Auslesens stark verbessert und der Umfang stetig vergrößert. Von der anfänglichen reinen wissenschaftlichen Forschung, über die Erkenntnis der Anwendungshoffnung bis heute können wir bereits eine Verschränkungssteuerpräzision von über 99,9 % bei mehr als 100 Qubits erreichen. Die Quantenfehlerkorrektur hat den Break-Even-Punkt überschritten, und wir können gemeinsam mit klassischen Computern die Molekülstrukturen von Zehntausenden von Atomen berechnen. Wir sind endlich in die Anfangsphase der Industrialisierung und des Ingenieurwesens eingetreten. Als Nächstes werden wir größere und offensichtlich spektakulärere Herausforderungen meistern: Wie können diese noch nicht perfekten Quantenrechner in realen Anwendungsszenarien Wert schaffen und gleichzeitig die Qubits stetig perfekter machen? Genau das ist die Aufgabe der „letzten Meile“ des Quantenrechnens.
Fünfte Frage: Warum sind Ingenieurwesen und Industrialisierung das Thema der „letzten Meile“ des Quantenrechnens?
In der Vergangenheit haben wir im Labor ständig verschiedene Rekorde gebrochen, mehr Qubits hergestellt, eine höhere Treue der Quantengatter erreicht und die Quantenüberlegenheit demonstriert. Die tatsächlichen realen Anwendungsszenarien interessieren sich nicht für diese Dinge, sie kümmern sich nur um zwei Fragen: Erstens, kann die Einführung des Quantenrechnens Probleme wirklich effizienter lösen? Zweitens, können Quantenrechnen und Quantenrechenleistung stabil bereitgestellt werden? Diese beiden Probleme lassen sich nicht durch ein wissenschaftliches Forschungsmodell lösen, sondern müssen durch Ingenieurwesen und Industrialisierung gelöst werden. Denn wissenschaftliche Forschung ist im Wesentlichen die Erforschung neuer Prinzipien und Methoden sowie die stetige Erweiterung der Fähigkeitsgrenzen, also ein Spiel, bei dem die Stärken ausgebaut werden. Das Ingenieurwesen hingegen ist ein harter Kampf, bei dem die Schwächen stetig behoben werden. Die Industrialisierung ist ein Prozess, bei dem man sich stetig nach außen erstreckt und die Anwendungsszenarien erreicht. Ingenieurwesen und Industrialisierung sind nicht so elegant wie die wissenschaftliche Forschung, aber sie sind der unvermeidliche Weg, um den technologischen Fortschritt wirklich in die Realität umzusetzen.
Sechste Frage: Wie können wir diese „letzte Meile“ gut bewältigen?
Einige Leute denken, dass wir zuerst Quantencomputer mit größerem Umfang und höherer Treue herstellen sollten. Ich denke, dass die Aufgaben, die wir in dieser „letzten Meile“ gut erledigen müssen, weit mehr umfassen als das. Es gibt einige Dinge, die wir unbedingt gut machen müssen: Erstens, die Stabilität des Quantencomputers verbessern, damit er über lange Zeit konsistente Ergebnisse liefern kann. Ich denke, das ist wertvoller als eine kurzfristige Erhöhung der hohen Treue. Zweitens, die Fähigkeit zur „Bereitstellung“ von Quantenrechenleistung verbessern. Die Herstellung guter Quantenrechenhardware bedeutet nicht, dass Probleme gelöst werden können. Es braucht ein vollständiges System aus Hardware, Software und Algorithmen, damit das Quantenrechnen die Anwendungsszenarien erreicht und neuen Wert schafft. Drittens, ein völlig neues industrielles System aufbauen, um eine groß angelegte stabile Bereitstellung zu realisieren und die Kosten pro Einheit Quantenrechenleistung stetig zu senken. Viertens, eine effiziente Zusammenarbeit zwischen Quantenrechnen und klassischem Rechnen realisieren, um ein völlig neues Anwendungsökosystem für die Integration mehrerer Rechenleistungen zu bilden. Wenn wir diese Punkte erreichen, sind wir meiner Meinung nach nicht mehr weit von der groß angelegten kommerziellen Umsetzung des Quantenrechnens entfernt.
Siebte Frage: Welche Rolle spielen wir von Coherent Technology in diesem Prozess? Was machen wir? Was wollen wir werden? Wie interagieren wir mit anderen Quantenunternehmen und Anwendern?
Seit der Gründung hat Coherent Technology die Vision „die Welt mit Quantenrechnen zu verändern“ festgelegt und sie stetig umgesetzt. Als ein junges Quantenunternehmen, das ursprünglich Hardware für das supraleitende Quantenrechnen herstellte, entwickeln wir uns von der Herstellung guter Quantenmess- und Steuergeräte zur Herstellung kompletter Quantenrechner weiter, und dann weiter zum Aufbau einer guten Quantenrechenplattform und von Rechenleistungsdiensten. Wir setzen uns dafür ein, dass die Quantenrechenleistung schrittweise aus einer Menge von Hardware bereitgestellt wird und zu einer Fähigkeit wird, die branchenspezifische Probleme wirklich lösen kann. Unser Ziel ist es, das „NVIDIA“ im Zeitalter des Quantenrechnens zu werden. Wir werden die zukünftige Basiskomponente für die integrierte Rechenleistung aus Quanten und klassischem Rechnen aufbauen. Aber wir erledigen nicht die Aufgaben der „letzten Meile“, sondern werden gemeinsam mit zahlreichen hervorragenden nachgelagerten Anwendungsunternehmen ein florierendes Ökosystem für Quantenrechenanwendungen fördern und aufbauen.
Letzte Frage: Wie weit ist die Zukunft des Quantenrechnens noch entfernt? In welcher Form wird es die Welt letztendlich verändern?
Viele Leute denken, dass das Quantenrechnen noch nicht perfekt ist und noch weit von der Lösung hochwertiger Probleme entfernt ist. Das ist nicht überraschend, denn obwohl wir es ungern zugeben, neigen die meisten Menschen zu linearem Denken. Nach meinen langjährigen Beobachtungen in dieser Branche habe ich das Gefühl, dass seine Entwicklungsgeschwindigkeit sogar die Vorstellungskraft der Gründer und Forscher übersteigt, die an vorderster Front arbeiten. Bis heute erinnere ich mich sehr gut an die Worte von Michel Deverot (der heute Chefwissenschaftler der Google Quantum AI Abteilung und Träger des Nobelpreises für Physik 2025 ist) in einem Ausblick auf das Quantenrechnen vor mehr als zehn Jahren. Er sagte: „Die Quantenfehlerkorrektur gibt uns Hoffnung, dass wir eines Tages vielleicht wirklich einen Quantencomputer bauen können, aber das wird sicherlich die Aufgabe der nächsten Generation sein. In den letzten zwanzig Jahren haben wir jedoch so viele neue Fortschritte erlebt, dass ich glaube, dass dies noch zu meinen Lebzeiten geschehen wird.“ Meine jetzigen Gefühle ähneln sehr stark seinen damaligen Gefühlen.
Quantenrechnen nutzt das starke Exponentialgesetz aus der physikalischen Grundschicht und kombiniert es mit dem mooreschen Gesetz ähnlichen Trend, der durch die menschliche industrielle Fähigkeit erzeugt wird. Das wird dazu führen, dass die Fähigkeit des Quantenrechnens doppelt exponentiell wächst. Dieses Gesetz wurde zuerst von Hartmut Neven, dem Leiter der Google Quantum AI Abteilung, genannt. Es sieht anfangs sehr langsam aus, aber sobald es einen kritischen Punkt überschreitet, wird es auf eine unvorstellbare Weise explosionsartig ansteigen und alle überraschen.
Darüber hinaus denken viele Leute, dass wenn das Quantenrechnen einmal ausgereift ist, das klassische Rechnen dann abtreten wird und keine Verwendung mehr hat. Ich denke, das ist eine sehr warnende Vorhersage. Wie bereits erwähnt, hat der Quantenprozessor Probleme, die er gut lösen kann, aber auch Bereiche, in denen er nicht so gut ist. Das gilt auch für klassische Prozessoren wie CPU und GPU. Zukünftig werden bei komplexeren Rechenproblemen unbedingt mehrere Prozessoren zusammenarbeiten müssen. Mit der Reife und Verbreitung des Quantenrechnens werden klassische Prozessoren nicht aus der Geschichte verschwinden, sondern ihre Nachfrage wird aufgrund der Entstehung neuer Anwendungsszenarien sogar noch stärker steigen – sie werden nur nicht mehr die Hauptrolle spielen.
Abschließend möchte ich mit einem Satz zusammenfassen: Die letzte Meile des Quantenrechnens bedeutet, die Quantenrechenleistung in echte Arbeitsabläufe einzubringen. Das erfordert die gemeinsamen Anstrengungen einer viel größeren Gemeinschaft als heute: Es braucht nicht nur Wissenschaftler, sondern auch die gemeinsamen Anstrengungen von Regierungen, Quantenunternehmen, Investoren und branchenspezifischen Anwendungsunternehmen.
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Moderator: Vielen Dank, Herr JIN Yirong, für Ihren hervorragenden Vortrag. Bitte nehmen Sie Ihren Platz im Publikum ein.
Wenn das Quantenrechnen noch vor der Phase der Industrialisierung steht, ist die KI-Industrie bereits in die tiefe Phase der Validierung eingetreten. Wir befinden uns beide in einer tiefen Phase, aber verschiedene Stadien haben unterschiedliche Lösungen. Als Nächstes begrüßen wir Frau ZOU Ping, Direktorin des 36Kr-Forschungsinstituts, und Frau ZHANG Fan, Generalmanagerin der KI-Investitionsabteilung von Yizhuang Guotou, zu einem tiefgehenden Gespräch mit dem Thema „Sprung: Tiefe Strömung der KI, Wertsteigerung“.