為什麼最近的諾貝爾物理學獎很重要

隨著量子技術接近商業可行性，企業現在必須為巨大的新機遇和風險做好準備。

今年諾貝爾物理學獎的宣布“因糾纏光子實驗、證明違反貝爾不等式以及開創性的量子信息科學”改變了生活，原因有兩個。當然，獲獎者——Alain Aspect、John Clauser 和 Anton Zeilinger——現在將成為歷史的一部分，以表彰他們在 1970 年代和 1980 年代對量子糾纏的開創性研究。他們的發現對量子計算機和量子通信的工業化和精細化也具有深遠的影響。

實驗及其結果

所有三位獲獎者的研究都集中在糾纏上——這種現像是量子力學的基礎，但在過去 90 年中一直是激烈爭論的主題。簡而言之，糾纏意味著，在量子尺度上，粒子可能沒有明確定義的個體特徵，只有共同特徵。它們糾纏在一起，無論它們在物理上相距多遠，都保持聯繫。對一個粒子所做的任何事情也會影響與之糾纏的另一個粒子。

這種現象無法用經典的方式解釋，並導致違反某些方程，稱為貝爾不等式，從而可以確定這種“幽靈般的遠距離動作”是否真實。Alain Aspect 和 John Clauser 進行的實驗最終證明了糾纏確實存在，這支持了量子力學。

糾纏量子態不僅可以用來證明量子力學的理論，還可以用來證明量子通信的理論。Anton Zeilinger 的實驗表明，糾纏粒子可用於在很長的距離內安全地傳輸信息。

今天如何應用這些原則

雖然這些實驗看起來很深奧，但它們具有廣泛的應用：Aspect 和 Clauser 在準備和操縱量子態方面取得了重大進展。從本質上講，他們已經完成了第一次量子計算操作。今天，他們的技術和結果可以應用於更廣泛的問題和更複雜的算法。例如，一些商業公司已經在使用 Zeilinger 的研究原理來安全地傳輸信息。一些歐洲私人銀行甚至用它來交換實際貨幣，製藥公司正在探索如何將量子技術應用於藥物開發。

即將出現的一個相關用途是解密。Shor 量子計算算法可以破解當今最常用的加密協議 RSA 算法。一旦構建了可以運行 Shor 算法的量子計算機，就可以攔截和查看當今的大部分加密通信和數據。

我們相信進一步的商業化將催生重要的新技術，例如量子密鑰分發或量子互聯網。

呼籲公司採取行動

我們從今年的諾貝爾物理學獎中看到了兩個關鍵要點。首先，管理人員必須對基礎研究的投資有所了解，即使它們沒有直接的實際應用價值。這三個實驗是在過去幾十年中進行的，早在商業用例出現之前。然而，他們的進步正在幫助開創量子技術的新時代。

其次，從發現這些創新到工業化和專業化的潛在下一階段已經過去了太多時間。公司需要保持警惕並建立專門的量子技術團隊和能力，以抓住新興技術提供的機會。這些團隊應該評估可能與其行業相關的量子計算的早期用例——例如金融、製藥、能源和可持續性——並為當今的安全量子通信做好準備。一個自然的第一步是識別需要在未來幾十年保持安全但可能容易受到“現在收穫，以後解密”攻擊的數據。

公司還應與新興的量子生態系統合作，以促進對話並確定合作機會並加快發展。

與 Aspect、Clauser 和 Zeilinger 的發現一樣令人印象深刻的是，它們之後將出現更多挑戰傳統智慧的突破，並更接近於使量子技術在商業上可行。公司現在應該採取措施，確保為這個激動人心的未來做好準備。

Mena Issler是麥肯錫舊金山辦事處的合夥人，Niko Mohr是杜塞爾多夫辦事處的合夥人，Henning Soller是法蘭克福辦事處的合夥人。

作者要感謝 Michael Bogobowicz、Scarlett Gao、Martina Gschwendtner、Anna Heid 和 Matija Zesko 對本文的貢獻。

中型製造商如何提高他們的數字能力

中型製造商的領導者可以通過正確的思維方式以及對技術和人才的明智投資來實現數字化的好處。

數字化已成為大多數大公司的主流，極大地擾亂了整個組織的日常流程。數字化提高了效率和彈性，並為構建新產品和商業模式提供了堅實的基礎。最成功的數字化努力也大大提高了客戶和員工的滿意度。

許多主要製造商已經經歷了廣泛的數字化轉型，包括廣泛採用工業 4.0和物聯網解決方案，將數字設備和工具直接嵌入到工作流程中。然而，迄今為止，中型製造商在數字化方面的進展有限。中型製造商傳統上專注於製造和銷售產品，而不是建立數字能力，除了對數字製造設備的投資。

鑑於中型製造商所代表的不同特徵、需求和細分市場，中型製造商的數字化之路遠未明確。技術供應商經常嘗試縮減他們為大型企業市場開發的 IT 解決方案，並將其提供給尋求新增長或扭轉停滯期的中型公司。然而，這種規模的公司可能缺乏定制這些解決方案所需的多功能 IT 團隊和能力。因此，中型製造商的數字化方法必須考慮其規模和範圍。

大型企業的數字化可能分三個階段進行，儘管中型製造商通常只參與前兩個階段。

數字化轉型通常分為三個階段。

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中型製造商的數字化要素

對於中型製造商而言，第一階段和第二階段有效數字化戰略的基石可能包括以下內容：

專業工具的軟件即服務方法。軟件即服務 (SaaS) 供應商為支持各種非戰略性工作的工具和平台提供了成熟的選項，包括從總賬到項目管理軟件再到通信應用程序的所有內容。其中的好處是，SaaS 產品使製造商不必投資專用基礎設施或直接管理軟件。

允許集成的數據架構。製造商將其機器、物聯網設備和流程生成的所有數據整合到一個位置，以支持分析和決策制定。這些數據可用於第三方平台（例如，用於流程挖掘），以識別製造過程中可能的改進和效率措施。

一個整體的數據保護、安全和安保框架。這可以保護製造商免於因製造設施中的自然災害或事故而導致數據丟失——例如，為了滿足火災後文件的保險要求。該框架還可以幫助防止製造停工或在發生網絡攻擊時洩露機密的內部產品或客戶數據。

監管監控功能。該職能負責定期監測超國家、聯邦和地方層面的監管發展，以確保持續合規並利用監管變化可能帶來的新機會。例如，去年德國製定了《供應鏈企業盡職調查法》（Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz，或 LkSG）。該法案要求公司採取措施制止供應鏈中侵犯人權的行為。該法案還影響數字化實施，因為製造商需要啟用系統集成並擁有可隨時用於合規報告的數據，這需要自動化以避免勞動密集型的手動報告，例如使用電子表格。

參與生態系統。製造商可以參與由大公司精心策劃的生態系統。這使其能夠與生態系統合作夥伴共同創造，並輕鬆融入更廣泛的數字供應鍊和新市場。

成功實施的關鍵推動力

奠定上述數字基礎將需要幾個先決條件。首先，儘管基於運營支出的 SaaS 模式有助於採用新技術，但製造商仍需要額外的預算。其次，轉型需要在變革管理計劃的支持下轉變思維方式，將數字化作為未來在整個組織中取得成功的關鍵因素。第三，製造商將需要人才和專業知識來構建新技術解決方案，根據它們對公司的適用性評估選項，並監督實施和持續運營。

履行新技術和變革管理角色可能對中型製造商構成重大挑戰，因為它們的規模、品牌或位置難以吸引合格人才，即使他們需要的人數較少。德國 38% 的中型公司認為缺乏具備 IT 技能的人員是數字化的主要障礙。1同時，超過 80% 的中型公司表示他們需要數字技能來經營業務。

製造商可以通過持續監控他們當前和未來的數字技能需求並定義學習之旅來提高技能或重新培訓員工，從而提高他們吸引和留住人才的能力。與選定的地區大學進行有針對性的合作也可以通過雙元教育計劃、兼職學位或證書計劃來部分縮小技能差距。

即使對於平均只有 1% 到 2% 的員工擔任 IT 角色的小型公司，而在大型組織中這一比例為 3% 到 4%，培養所需技能並了解如何有效地引導與外部供應商的合作也至關重要。此外，為了吸引新興人才的注意力，公司可以擴大其覆蓋範圍，包括學生和年輕員工經常光顧的區域數字渠道。

有志於採用人工智能等先進技術的公司可以及早識別特定用例，評估其能力差距，並採取長期方法（多年）進行投資以彌補這些差距。例如，希望建立有用的預測模型的公司必須首先在數據架構和符合法規的大規模數據收集方面建立堅實的基礎。

呼籲採取行動

中型製造商正處於實現數字化雄心的十字路口。他們今天有充足的機會實施數字解決方案，這些解決方案可以帶來顯著的好處，而這些解決方案以前主要只適用於大得多的公司。然而，許多人缺乏具有領導和執行轉型的思維方式和技能的人才庫。許多中型公司的所有者需要信息和教育來提高他們對這些問題的關注。簡而言之，為了它們的長期增長和成功，現在是中型公司採取必要措施以確保大規模採用數字化並充分參與數字經濟的時候了。

Malin Fiedler是麥肯錫法蘭克福辦事處的顧問，Henning Soller是該辦事處的合夥人。Christopher Kühn和Kay Poggensee是基爾應用科學大學的教授。

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