量子計算機，是根據量子物理學來構建的計算機，能夠完成當前的經典計算機無法解決的信息處理和存儲任務。盡管量子計算機並不能取代經典計算機，但它在特定的存儲和運算任務中的卓越性能，使得其在銀行、金融、安全系統，甚至新藥的研究、新材料的研究等方面有著重大潛能。
雖然如此，應用的時間表卻一拖再拖。
量子模擬優化分子設計
波士頓咨詢（BCG）近期發布了一份量子計算行業調研報告，暗示制藥行業很可能成為量子計算的商用突破口。這一方面是因為量子模擬在制藥公司的藥品研發過程中能起到有效的加速作用；另一方面是因為制藥公司有研發投入和獲取回報的能力。
部分制藥行業的高管預估，量子模擬可將藥物發現率提高5%到10%，並節省15%到20%的研發時間。與此同時，他們還認為更優的分子設計將推動藥物審批效率。BCG預測2030年，在制藥行業，量子計算市場規模將達200億美元，化學、材料科學等科技密集型產業的規模將達70億美元。
BCG引用一家大型制藥公司的研發部門負責人的話稱：“在原子水平上，目前的高性能計算無法處理大多數的模擬，量子計算可以成倍地提高藥物發現概率。在美國，如果複雜的量子模擬是可行的，有10%的公司願意為其承擔費用，這對應著150億到300億美元的量子計算市場機會。事實上，目前全球高性能計算的市場規模是100億美元。”
信息技術公司埃森哲去年與量子計算軟件公司1Qbit合作為制藥公司Biogen提供該領域首個由量子計算驅動的分子比較應用，這將極大地提升分子設計的效率，從而加速複雜疾病的新藥發現進程，比如阿爾茨海默和帕金森等神經系統疾病。
Biogen計算化學主管Govinda Bhisetti表示：“我們希望解放先進技術，打破傳統制藥研發的壁壘，讓新藥惠及於民。與埃森哲實驗室和1Qbit的合作能夠加速新藥研發的試點和部署。”
埃森哲全球技術研發董事總經理馬克·卡雷爾·比利亞德對第一財經記者表示：“埃森哲正在幫助多個行業為迎接主流的量子計算技術做好準備，包括如何優化、取樣以及機器學習的算法。我們與1Qbit以及Biogen的合作已經證明了用量子比較分子的方法是更快更準確的，這將提升制藥行業新藥發現和設計全過程的效率，並最終產生巨大的經濟效益。”
未來25年將誕生三代量子計算機
量子計算主要針對數據密集型應用，比如搜索、加密、機器學習等，以及制藥、化學、能源等領域的建模。未來，由量子計算機和經典計算機組成的混合系統將輕松解決當下看來相當棘手的問題。
目前大規模的搜索和機器學習問題是通過大量的、並行的、專用的GPU來解決的。BCG參考GPU霸主英偉達的業績預測，到2030年，此類取代基於GPU的算法應用規模將超過200億美元。而這種基於量子計算平臺的搜索優化應用，也是驅動谷歌、IBM投入研發的主要原因。
量子計算目前的主要參與者包括IBM、谷歌、DWave，以及英特爾、微軟、麻省理工、耶魯、牛津、加州聖芭芭拉大學等，IBM最近公布了自主研發的20比特量子處理器和49比特模擬器。
量子計算在大型複雜問題中的先進性有望推進研發進程，拓展業務邊界。目前，全球最大的化工廠巴斯夫、全球最大的汽車集團大眾汽車以及全球最大的飛機制造商空客都已經開始投入量子計算，包括建立對IBM、微軟等公司提供的量子計算平臺、工具和算法的概念性理解和經驗累積。而QxBranch、QC Ware、1Qbit等算法開發公司正在為量子計算的多領域應用尋找可能性。
BCG預測，量子計算在接下來的25年內將經歷三個階段的發展，最終走向技術成熟。其中，第一代量子計算將被企業用於解決特定的實際業務和研發需求。BCG還預計，到2030年，量子計算的應用市場規模可達500多億美元。
第一個階段是2018到2028年，工程師們將研發出可用於低複雜程度的量子模擬問題的非通用量子計算機。第二個階段是2028到2039年，邏輯量子比特數量將擴展到50多個，並實現所謂的“量子霸權”，更快速地執行特定算法的應用程序，主要包括分子模擬、研發和軟件開發等，創造巨大的市場潛力。量子信息處理將進一步發展，企業對量子模擬方法變得更為熟悉。
BCG預計二代、三代量子計算機發展的交界處，就是量子計算超越經典計算在特定應用中的臨界點。預計2030年之後，量子計算的發展將顯著加速。2031年到2042年，量子計算機將在模擬、搜索和運算中執行高級功能，實現各類商業應用，對比經典計算機具有明顯的優勢。
對此，中科院量子信息與量子科技創新研究院副研究員張文卓對第一財經記者表示：“從BCG的量子計算機發展路徑圖來看，比原計劃又晚了十年。”
量子計算作為下一代信息技術的關鍵，和當前物理學前沿研究的重大科學問題，已經引發了各國政府和產業界的關註，其硬件和軟件方面都取得了積極進展。不過，量子計算機並不能取代經典計算機，而且目前還沒有研發出通用的量子計算。