量子硬件正在迅速发展，而创新者在为他们的开发成果取得专利保护的过程中也正取得成功。在取得这一进展的同时，发明者也在为量子计算机将运行的软件投入精力。在这篇文章中，我们将讨论专利申请人在为其量子算法寻求专利保护时，必须要考虑哪些因素和做法。
量子计算有望在现实硬件上释放量子现象的潜力，实现处理速度的大幅提升。一些研究小组已经宣称实现了“量子至上”-- 这意味着量子设备已经完成了任何传统计算机都无法在可行的时间内解决的计算。大型企业、初创企业和研究团体就开发新的硬件以在物理上实现大规模的量子计算机这一方面而言，正取得重大进展。正如欧洲专利局最近报告的那样，在过去十年中，有关量子计算机的专利申请数量出现了显著的增长。
然而，创新并不局限于物理硬件。量子计算机的功能所依据的量子力学原理，为新类型的软件提供了新的可能性。量子算法利用量子计算机的力量，为现实世界的问题提供了新的解决方案 -- 优化、模拟和许多其他形式的数据处理。
虽然发明者们可以有信心他们的量子硬件能够获得专利保护，但发明者们是否也可以同样有信心他们可以保护他们的新型量子软件？毕竟，熟悉英国专利法的人可能知道，英国知识产权局会对软件发明进行额外的审查，而且不是每一种算法都可以申请专利。量子计算机是否属于已经发展起来的软件专利审查方法的范围之内呢？
英国关于软件发明的法律
英国的专利审查会根据各种标准评估一项发明的专利申请，包括该发明是否具有新颖性（即该发明比已知的东西更新颖）和创造性（即该新发明相对于已知的东西而言是非显而易见的）。然而，对于软件发明，英国专利局还可能仔细评估一个额外的标准 -- 首先，是否存在“发明”。这是因为英国专利法特别指出，计算机程序是不被视为发明的一个例子。
然而，即使是存在着排除条款，英国专利局也确实经常对软件发明授予专利。这是因为英国《专利法》还规定，只有当专利要求涉及计算机程序本身时，才适用该排除条款 -- 即当权利要求仅仅涉及计算机程序，而不涉及其它内容的时候。
在评估一条权利要求是否只与计算机程序有关时，专利局将考虑软件发明的整体背景及其目的和整体效果。如果可以确定该计算机程序对技术水平的贡献是技术性的，那么它就不会被排除。举例来说，在专利权利要求中简单地叙述几行代码很可能会导致该权利要求被排除，但叙述该代码更精确地控制无人驾驶飞行器的导航的话，就可能足以确定其具备的技术贡献。
因此，在考虑一条软件权利要求具有可专利性的可能性时，很重要的一点是软件在运行时将做些什么，以及这是否可以被认为是“技术性的”。
将该法则应用于量子算法
英国法院尚未发布任何着眼于现行做法对具体量子算法的适用性的判决，但没有理由怀疑他们会认为现行做法是不适当的。
首先，“计算机程序”一词的范围很广，足以涵盖经典和量子算法。其次，上述关于“技术贡献”的测试并不只适用于计算机程序 -- 它适用于法规所定义的每一类“排除事项”。这包括做生意或进行智力活动的计划、规则或方法、科学理论和数学方法。虽然量子算法与经典算法不同（由于其执行算法的技术更先进），但它们在不同的数学方法和利用物理学规则中都能找到基础。根据英国法律，任何将量子算法扩展到经典算法之外的行为都不太可能被认为是表面上看起来是“技术性的”。
此外，英国专利局一直非常愿意将现有的做法适用于其他尖端的算法。例如，英国专利局认为人工智能程序是“计算机的程序”和/或“数学方法”的另一个例子。
在英国法院作出相反的裁决之前，我们建议专利申请人对其新的量子算法采用现有的经典算法的做法。
评估量子算法的技术贡献
英国《专利法》没有定义什么是“技术性的”，在相关的案例法中也找不到定义。事实上，一个软件是否具有技术贡献，可以成为发明人和专利局（或法院）之间的一个争议点。
然而，通过考虑英国法院过去的判决，可以找到一些指南，包括一些可能表明计算机程序权利要求存在的技术贡献的“指示物”。这些指示物是：
第一、所要求的技术效果是否对在计算机外进行的过程产生技术效果。
第二、所要求的技术效果是否在计算机结构层面上运作；也就是说，该效果是否产生于正在处理的数据或正在运行的应用程序。
第三、所要求的技术效果是否导致计算机以新的方式运作。
第四、该程序是否使计算机成为更好的计算机，即作为计算机更有效地运行，或者是否提高了计算机的速度或可靠性。
第五、所声称的发明是否克服了所认定的技术问题，而不是仅仅规避该问题。
这些指示物并非全部考虑因素，但对计算机程序被视为具有技术性的常见原因，提供了有益的指导。例如，如果计算机程序控制一个外部系统（如汽车制动系统）的运行，那么指示物一就可以得到满足。再比如，一个计算机程序在运行时能更快或更有效地将数据存储和加载到存储器中，就可以满足指示物四。
就上述指示物是否对量子算法有效而言，并没有经过法院的检验，但很可能这些指示物也同样适用。每一个指示物都是针对“计算机”这个笼统的术语，而它不一定局限于计算机一定要是经典计算机。例如，指示物一评估了程序在计算机之外的影响，这对经典计算机和量子计算机而言都一样适用。同样，指示物二讨论了“架构”，可以解释为涵盖经典比特和量子比特。此外，值得注意的是，导致上述指示物的发展的具体案例，可以说与量子算法和经典算法一样相关。
同样，在英国法院的裁决提供指导之前，明智的做法是认为准则和现有的技术贡献评估（包括使用上述的指示物）也适用于量子算法。
英国专利局的立场
上述评估似乎确实与英国专利审查员目前采取的方法一致。例如，听证官在O/130/22中明确考虑了目前对软件发明的测试是否适用于量子算法。
“在听证会上有一些讨论，即是否应该对量子计算机与经典计算机在指示物方面采取不同的方法。我对此进行了反思，并得出结论，这些指示对量子计算机和经典计算机一样有效，并且仍然为所要求的发明是否做出技术贡献提供有用的路标。我将不详细介绍Lewison LJ在制定指示物时考虑的案例法，但该案例法与量子计算机和经典计算机同样相关。
此外，鉴于专利中所描述和要求保护的“计算机程序”的抽象程度，重要的是要考虑所要求保护的发明，或者说它的贡献，是否与提供给计算机的指令有关，从最广泛的意义上说，是为了指导它如何运作。如果贡献确实只与这些指令有关，那么要确定的问题是，这些指令是否导致了某种形式的贡献，而这种贡献超出了计算机程序本身，我不认为计算机是量子计算机或具有量子元素这一事实会对这一审议产生任何有意义的区别。”
[理由43-44]
结论
鉴于上述情况，英国法律目前的做法，对寻求为其发明获得专利保护的量子算法的程序员而言意味着什么呢？
首先，可以得到一定的信心，即对量子技术中的软件发明提供专利保护是可能的。软件专利经常被提出申请，英国专利局也经常对技术贡献乃至可专利性作出积极的评估。
第二，我们建议创新者注意目前为经典算法制定的处理方式指南。特别是，在考虑专利保护时，应考虑量子算法可能做出的技术贡献，并在起草专利说明书时强调这种贡献。我们建议您特别注意上面给出的“指示物”的例子；虽然这些并不是技术贡献的全部例子，但在说明书中解释如何满足这些指示物中的至少一个，可以增加说服力，并增加获得专利授权的机会。
如果你对你的软件或量子技术的专利保护有任何疑问，我们将非常乐意为你提供建议。
