量子技术:ICT领导者的关键战略和机遇
量子技术:ICT领导者的关键战略和机遇
量子技术正在为信息与通信技术(ICT)领域带来前所未有的变革机遇。从量子计算到量子传感,再到量子通信,这些前沿技术不仅能够解决现有挑战,还能开辟全新的商业机会。本文将为您详细解析量子技术在ICT领域的关键战略和机遇,帮助您把握未来发展的先机。
前言
在数字时代快速发展的今天,量子技术正以前所未有的速度改变着ICT行业的面貌。世界经济论坛和埃森哲通过"应用中心"计划,致力于推动量子经济的发展,并特别关注ICT这一基础性行业如何从量子技术中获得巨大机遇。本文将为ICT领导者提供一个全面的路线图,帮助他们战略性地利用计算、传感、通信和安全性方面的量子创新。
执行摘要
量子技术正在重塑信息和通信技术,需要战略性地准备应对新兴的风险和机遇。量子技术正准备改变计算、安全和精密测量的领域,这对信息和通信技术(ICT)行业有重大影响。本白皮书为ICT领导者提供了一份战略路线图,以指导量子计算、传感和通信技术的成熟度 、实施时间表和可扩展性。它突出了关键风险和机遇,帮助组织在量子能力发展的过程中定位自己,以实现成功。
关键发现
- 量子计算在5G网络优化和客户产品推荐等领域的应用正在兴起。通过对关键指标所探索的机会进行分析,使用案例突出了量子计算在优化传统电信网络和提升客户参与度方面的变革潜力。
- 强调在培养创新和确保量子技术安全部署中监管支持的重要性。在量子投资方面领先的国家将塑造未来数字经济。
- 要保持领先,组织必须:
- 评估量子技术准备情况,其中量子技术与业务需求相匹配。
- 启动试点 在一个更大的战略路线图内制定战略roadmap项目,利用量子技术在信息通信技术(ICT)价值链的关键领域。
- 投资量子安全型安全解决方案,过渡到量子弹性加密方法,并与监管机构合作制定网络安全框架。
- 这提供了卓越的 量子传感在测量与检测中的精确度,通过高效的5G和物联网(IoT)网络提供显著益处。量子传感技术的成熟度正在迅速提升,然而,众多应用正从实验阶段转向商业化可用。
- 量子通信与安全:这些是紧急优先事项,因为量子计算威胁到传统的密码学方法。尽早采用量子安全措施,如后量子密码学(PQC)、量子随机数生成(QRNG)和量子密钥分发(QKD),至关重要。
- 保持更新 监视量子硬件、软件和全球法规方面的行业进展 。
- 随着量子能力的成熟,主动进取的组织将引领数字转型的下一个时代。通过战略性地拥抱量子技术,企业可以降低风险、提高效率并确保长期竞争优势。ICT领导者应采取迭代测试和学习的方法来整合量子技术,设定战略目标并制定研究议程 。
- 与行业领导者、学术机构和监管机构的合作对于成功整合至关重要。长期战略规划、持续学习和适应新兴趋势对于保持竞争力和推动ICT行业重大进步至关重要。
1. 信息与通信技术(ICT)与量子技术
量子技术具有潜力变革ICT行业,解决价值链挑战并为企业带来益处。ICT部门正在经历由技术进步和因应对相关风险而加速的新整合所驱动的快速转型。要全面理解量子技术带来的变化的影响,了解ICT价值链及其各个贡献部门是至关重要的。
图1展示了量子技术在ICT价值链中面临的挑战方面的益处。上游硬件、中游基础设施、下游消费者服务等关键细分市场及其相应的子流程都可能受益于量子技术。此外,图1还概述了这些流程中新兴趋势和当前问题所提出的挑战,以及量子技术如何对价值链的每一部分带来益处。
2. 量子计算
量子计算具有解决复杂问题的潜力,这通过关键指标所提供的洞察得到了体现。量子计算技术的成熟度仍处于早期阶段,需要持续的研发以实现实用和可扩展的解决方案。量子计算特别适合某些类型的算法和问题,尤其是那些随着规模扩大而增加复杂性的问题。量子计算机在解决具有众多可能解决方案或涉及随机性和不确定性的元素时,比传统计算机更有效率 。
关键指标分析
- 成熟度:量子计算技术的成熟度仍处于早期阶段,需要持续的研发以实现实用和可扩展的解决方案。正在探索许多不同的技术,例如基于门控的设备、俘获离子、光子量子比特、量子点和拓扑量子比特 。每种技术都有其独特的方法和潜在优势,但它们都需要进一步发展才能达到成熟。
- 学习曲线:量子计算的学习曲线非常陡峭,需要深刻理解量子力学、算法设计和纠错技术。TIM使用量子计算优化网络规划就是一个典型案例,展示了通过与专家合作可以降低学习曲线。
- 实施时间和成本:部署量子计算解决方案需要大量的财务和时间投资。爱立信探索利用量子技术优化5G网络中的天线倾斜,强调实现实际成果所需投入的显著时间和资源。
- 可扩展性:Docomo和DWave的案例展示了可扩展性,说明了量子优化如何解决大规模网络挑战。他们的试点项目将基站向移动设备发送的不必要信号减少了15%,在繁忙时段提升了整体网络性能和效率。
- 风险:虽然解决现实世界问题复杂性的风险存在 ,量子计算为其中一些挑战提供了解决方案。Cinfo、QuEra和KipuQuantum之间的合作旨在提高西班牙MassOrange电信网络的弹性,突出了使用量子计算的好处,以及复杂问题(如大规模网络优化)的风险和不确定性。
3. 量子传感
量子传感技术在测量与检测中的精确度正在迅速提升,为5G和物联网(IoT)网络提供显著益处。量子传感技术的成熟度正在迅速提升,然而,众多应用正从实验阶段转向商业化可用。
4. 量子通信与安全
量子通信与安全是紧急优先事项,因为量子计算威胁到传统的密码学方法。尽早采用量子安全措施,如后量子密码学(PQC)、量子随机数生成(QRNG)和量子密钥分发(QKD),至关重要。
政策制定者和ICT创新者的战略支柱
为了充分利用量子技术的潜力,政策制定者和ICT创新者需要采取以下战略支柱:
- 研发(RD)支持:持续投资于量子技术的基础研究和应用开发。
- 基础设施和技术:建立支持量子技术发展的基础设施,包括量子网络和计算平台。
- 公私合作伙伴关系:促进政府、企业、学术机构之间的合作,共同推动量子技术的发展和应用。
- 对初创企业的支持:支持量子技术领域的创新企业和初创公司,促进技术商业化。
- 教育和劳动力发展:培养量子技术领域的人才,提升整个行业的技术能力。
结论
量子技术正在为ICT行业带来前所未有的变革机遇。通过战略性地采用量子创新,ICT领导者可以解决现有挑战,抓住新兴机遇,推动未来的进步并保持竞争优势。早期采用、战略规划和与行业及监管机构的合作是充分利用这一潜力的关键。随着量子能力的成熟,主动进取的组织将引领数字转型的下一个时代。
附录
A1指标解释
A2应对量子威胁的解决方案
贡献者
脚注
免责声明
这份文档由世界经济论坛发表,作为对项目、洞察领域或互动的贡献。文档中表达的研究结果、解释和结论是由世界经济论坛支持和赞同的协作过程产生的 ,但它们不一定代表世界经济论坛的立场,也不一定是其成员、伙伴或其他利益相关者的全部观点。 2025世界经济论坛。版权所有 版权所有。本出版物任何部分不得以任何形式或任何手段复制或传播,包括影印和录制,或通过任何信息存储和检索系统。