量子算法的背景
一般认为1981年是量子计算首次出现的一年。诺贝尔奖得主理查德·费曼是一位有远见的量子物理学家，他在与麻省理工学院和IBM合作组织的第一届计算物理学大会上发表了具有开创性的演讲。费曼在演讲中指出，经典计算机不可能模拟量子力学过程。他提出，要做到这一点，需要一种全新的计算机，一种符合量子力学定律的计算机。
不幸的是，经典的计算机在处理这一点上是不够的，因为量子系统中的数据指数增长远远超过了利用次指数空间和时间复杂性的极限。然而，基于利用非经典性质的量子系统的量子计算机，可以在仅仅多项式时间内处理指数级的大量数据。这就是系统的唯一性。
通过使用量子力学展示计算力，有几个领域可以在牛顿力学的范围之外受益。这些领域包括但不限于数学、密码学和信息论。
在所有从量子信息理论和计算实现的构建中，最具影响力的是麻省理工学院应用数学教授Peter Shor的一篇论文。肖尔的算法首次发表于1997年，是人类智力的巨大成就。量子算法在多项式时间内对整数进行质因数分解。
但这到底能达到什么效果呢?
简而言之，它赋予了我们指数级加速的能力，甚至超越了由经典系统构建的最快的算法。到目前为止，还没有已知的经典算法可以成功地将整数分解为质数。通过使用像肖尔这样的量子算法，我们可以做一些以前认为不可能的事情，比如破解RSA这样的公开密钥密码系统，而传统算法无法破解它们。
自从肖尔的算法在20多年前出现以来，已经有许多量子算法被设计用于不断扩大的量子计算硬件上，这些硬件是由D-Wave Systems、谷歌、IBM和微软等公司开发的。
毫无疑问，当我们进入下一个十年时，这种情况将继续下去。
量子的十年。
考虑到这一点，TQD认为是时候公布自己的量子计算行业的参与者名单了，这些参与者正在开发量子算法，以服务于不断增长的生态系统，基于我们自己的数据平台量子内部(TQI)的丰富数据。
其中，我省略了所有大型上市公司，尽管仍有几家大型私营企业参与其中。为什么?给小一点的鱼机会总是好的，不是吗?
1. 1 qbit
1QBit是一家加拿大QC公司，成立于2012年，旨在通过其与硬件无关的软件平台，将计算应用于ML和优化科学。而它的1Qloud™平台——使用新颖的量子启发优化解决方案——就是其中的一部分。
这种与硬件无关的方法允许研究人员、开发人员和数据科学家利用受量子力学和最先进的基于量子的算法启发的计算机的惊人能力，而无需事先了解“每个单独的硬件平台或管理复杂而昂贵的计算基础设施”。
1QBit的基于图的分子相似度(GMS)工具将被制药公司采用来执行虚拟筛选和协助药物发现，而该公司的量子启发层次风险均等(QHRP)方法利用量子启发技术和先进的硬件加速器，正是优化的东西投资组合。
有路由和调度问题吗?1QBit的高级路由和调度平台将量子启发硬件的力量与新颖的公式结合起来，以根除复杂的后勤和移动问题，优化生产任务等。
2. Algorithmiq
Algorithmiq成立于2020年，总部位于芬兰图尔库，专注于结合量子算法的复杂系统方法，以解决药物设计中计算成本高昂的问题。就在我们说话的时候，该公司仍处于隐身模式，准备在不久的将来听到更多关于该公司的消息。
3.剑桥大学的量子计算
剑桥量子计算(Cambridge Quantum Computing, CQC)是不列颠群岛最知名的QC公司之一，成立于2014年。它的|ket⟩™平台，一个“架构不确定的量子软件堆栈和‘最好的类’编译器，将机器独立的算法转换为可执行电路，优化物理量子位布局，同时减少所需的操作数量。”
此外，CQC还为客户提供了一套用于应用程序和程序的量子算法。
今年1月，该公司宣布与罗氏合作。帮助设计和实现早期药物发现和开发的噪声中等规模量子(NISQ)算法的合作。
4. 拜特
贝特是一家成立于2016年的波兰公司，总部位于克拉科夫，设计并实现量子启发算法，解决所有相关的np完备类问题。
贝特的算法提供了车辆路径的解决方案。另一方面，这家初创公司的QUBO求解器会根据其理论概率返回最优的量子位分配。用于简化用Python编写量子程序的库称为QUASAR，可以在GitHub上获得，它是开源的，可以很容易地与IBM Qiskit、谷歌Cirq和OpenQASM集成。
5. CLASSIQ
CLASSIQ是一家来自以色列的令人兴奋的QC初创公司。该公司成立于2020年，其独特的IP将创新的想法转化为原始的量子算法。
那么它是怎么做到的呢?CLASSIQ的平台可以合成和分析您所选择的任何量子电路。兼容所有的门级环境，如Qiskit, Cirq和QSharp，这个平台的美丽之处在于，它还允许用户将硬件特定的知识纳入您的输入，无论是光子或超导量子位，捕获的离子和原子或量子点。
6. Entropica实验室
新加坡的Entropica实验室成立于2018年。这家初创公司设计的算法和软件工具可以在领先的云量子计算平台合作伙伴IBM、Rigetti computing和微软上运行，其硬件驱动的方法确保了“跨模型的顺利集成、测试和基准测试”。
7. ExaQ.ai
ExaQ。ai成立于2020年底，总部位于新加坡，设计量子ML算法和软件工具。利用多函数QML库，ExaQ。ai在IBM量子计算机上训练了一个qmodel来对鸢尾花数据集进行三元分类，达到了经典ML的精度水平。
其他产品包括Polyadic QML Library(一个用于定义、训练和部署量子ML模型的Python库)，ManyQ量子计算机模拟器(为量子ML优化)，以及早期量子ML算法量子感知器(quantum Perceptron)，这是对双量子位量子计算机的模拟。
8. 总部量子模拟
HQS量子模拟为化学工业和学术界的材料科学家设计软件。HSQ于2017年在德国卡尔斯鲁厄成立，使用超现代定制的量子级模拟软件来评估分子和材料的特性。
9. Jij
Jij Inc成立于2018年，是一家日本量子创业公司，使用量子Ising计算机开发优化计算平台。
设计用于解决各种行业和领域中的优化问题，Jij-X-OPT是一种包括灵活中间件(Jij-Cloud)的机制。
10. 乔斯量子
JoS quantum是一家成立于2018年的德国初创公司，提供研究服务和JSQ创新实验室，以识别用例和量子算法原型。
JoS quantum的研究服务(Research as a Service, RaaS)的重点是准备金融、量子时代的保险和能源部门。
11. Ketita实验室
凯蒂塔实验室是爱沙尼亚塔尔图大学的一个分支，成立于2018年，正在为近期的量子计算研究混合量子经典算法。Ketita Labs是第二家进入榜单的芬兰初创公司，至今仍处于隐身状态，对于这样一个规模庞大的国家来说，这令人印象深刻。
12. Phasecraft
该量子软件初创公司致力于量子建模和模拟，对新型量子材料的研究有助于开发更优质的电池和更高效的太阳能电池，同时也有助于模拟化学反应、新型催化剂和重要工业流程的优化研究。想要更深入地了解Phasecraft令人兴奋的IP，请参考网站的Insights部分，在那里你可以找到团队的研究论文。
Phasecraft于2018年由来自伦敦大学学院(UCL)和布里斯托尔大学的教授创立。
13. QunaSys
QunaSys是一家于2018年在日本成立的软件开发商。它已经为化学模拟开发了几个重要的算法，提供Qamuy的软件是一个强大的工具，可以支持探索量子化学面临的问题。
14. Semicyber
总部位于弗吉尼亚州麦克莱恩(McLean)，与华盛顿特区隔着波托马克河(Potomac River)， semyber开发并将量子算法应用于新兴技术。这家初创公司成立于2018年。
15. 固态的人工智能
Solid State AI是一家成立于2017年的加拿大初创公司。这家总部位于多伦多的公司开发并部署了一种名为AIMS(制造系统人工智能)的ML软件，专为先进制造商设计，以提高产量和产量。
16. 萨帕塔的计算
由于字母表的规则，萨帕塔计算公司通常在TQD发布的每一份榜单上都排在最后，尽管这并不意味着该公司在该领域的重要性不高。
Zapata Computing成立于2017年，总部位于波士顿，是该领域最具创新性的公司之一。为化学、物流、金融、石油和天然气、航空、制药和材料等行业开发解决方案，Zapata Computing的最先进的平台Orquestra结合了强大的软件平台和开源量子算法库，为应用程序提供真实世界的先进计算能力。在兼容yaml的Zapata量子工作流语言(ZQWL)中组成工作流，平台的“包装器”为开源算法存在(例如，来自Qiskit、Cirq和Forest)。