量子采样中相当有前景的应用是机器学习中的推理和模式识别。为了推动学术界和工业界的实验进程，我们计划提供云计算接口来实现对谷歌量子硬件的访问。

　　量子计算商业化技术难点

　　量子计算要实现商业化还必须克服一些技术挑战。第一，量子硬件的规模需要被发展到能与经典硬件相竞争的水平，在这数十年间，经典硬件的性能一直在以指数级方式增长；第二，需要获得量子相干性的量子比特，这才能实现量子纠缠。这两方面存在的问题是量子系统工程中的巨大挑战，根本原因在于量子信息的不可克隆性。

　　我们认为超导量子比特是量子计算机最有前景的硬件平台之一。基于标准的集成电路和超导技术，使这些硬件相对容易构建和控制，并且有许多设计可能满足数字和模拟量子处理器的不同需求。约十个量子比特的高保真系统已经被证明是可行的，这已表明了在工程上具有可行性。

　　有助于增加可扩展性的新技术正在出现。例如，用于信息处理和控制电路的超导块连接的双层架构；约1000个量子比特的量子退火器原型已经能够商业化（这些量子处理器能够为某些特定的优化任务找到高质量的解决方案）。

　　另外，目前（还不完美）的量子设备需要在以下几个方面有所改进才能实用：需要更高的门保真度和更高的稳定性去限制退相干性；量子退火硬件需要在连通性、控制精度、相干时间上有所提升，以及寻找可替代退火的新方案。

　　谷歌使用射频和微波电子去制造可扩展硬件。来源：Greg Kendall-Ball/Nature

　　商业机会：早期采用者将获得巨大利益；破译密码实际上没有市场

　　一项新的技术将从增加财政税收、减少成本以及降低对公共设施的投资三方面促进经济发展。在信息化时代，引进一项新技术将会带来指数级的影响：即使是1%的产品质量提高也能够帮助一个公司在用户数量或者公司收益方面实现压倒性的增长。这就是所谓的“超级明星效应”。它存在的前提条件是：公司之间竞争激烈、具有充分的透明度和有效率的市场。

　　如果早期的量子设备能够在计算速度上稍胜一筹，那么早期使用量子设备的人将会获取巨大的利益。与之竞争的公司要想提供相同质量的服务和产品，所面临的阻力很大。因为很少有专家能够编写量子算法，企业通常也需要时间去找到适合自己的新算法。最有可能出现这些颠覆性创新的领域是高信息量和数字化的市场，其商业挑战需要考虑许多变量。这些市场包括金融服务、医疗保健、物流和数据分析。

　　制定商业案例需要企业去审查需求与供应的关系。需求可以按照如下方式进行评估：首先确定“最低要求可行产品”——早期的量子化创新只要求足够的核心功能就能进入市场。然后判断这一创新是否满足现有的需要（产品—市场适应），这一期间将实现产品（市场速度）和市场响应（业务牵引）的商业化。

　　例如，破译加密系统——通常被媒体称为量子计算机的“杀手级应用”，却没有在市场适应方面得到高的评价。终有一天，这些加密系统将会被能防御量子攻击的新型加密系统所取代。大多数的私营企业对攻破加密系统并不感兴趣。相比之下，投资优化组合和风险管控更能从量子增强技术中获利。更有效的量子化学计算将彻底改变医药、催化剂、太阳能电池、肥料等领域的发展。

　　量子辅助优化和推理技术能增强新型机器学习系统和人工智能系统的能力。它们也能提高可再生能源发电机、遥感和预警系统的管理能力。这些技术还将有助于提高在线商品的动态定价能力和提高相应服务水平，有助于仓库自动化和无人驾驶汽车的实现。