《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》11月11日訊 隨著前沿技術(shù)的不斷演進(jìn)，量子超級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)的圖景似乎愈發(fā)清晰可見(jiàn)。今日，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主約翰·M·馬蒂尼斯（John M. Martinis）宣布，將攜手多家芯片公司組成量子擴(kuò)展聯(lián)盟（Quantum Scaling Alliance）。

該聯(lián)盟旨在打造實(shí)用、可大規(guī)模生產(chǎn)的量子超級(jí)計(jì)算機(jī)。其成員包括慧與科技、應(yīng)用材料公司、新思科技、 1QBit、Quantum Machines、Riverlane和美國(guó)威斯康星大學(xué)。其中，應(yīng)用材料公司和新思科技將分別負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)用于制造量子芯片的設(shè)備和設(shè)計(jì)軟件。

事實(shí)上，目前行業(yè)內(nèi)尚無(wú)量產(chǎn)量子計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)流程?！白?0世紀(jì)80年代量子計(jì)算步入早期研究以來(lái)，量子芯片一直以傳統(tǒng)方式小批量生產(chǎn)?！瘪R蒂尼斯指出：“目前我們需要轉(zhuǎn)向使用專業(yè)制造設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)模式。”

而在去年，慧與科技量子計(jì)算團(tuán)隊(duì)曾與馬蒂尼斯等研究人員一同合作制定了實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)規(guī)?；慨a(chǎn)的藍(lán)圖。據(jù)悉，后續(xù)聯(lián)盟將正式實(shí)施該計(jì)劃。

作為聯(lián)盟的發(fā)起者之一，馬蒂尼斯于今年10月被獲得2025年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，一同被授予該獎(jiǎng)項(xiàng)的還有約翰·克拉克（John Clarke）和米歇爾·H·德沃雷特（Michel H. Devoret）。瑞典皇家科學(xué)院在新聞稿中寫(xiě)到，3位科學(xué)家在電路中展示了量子力學(xué)隧穿和量子能級(jí)在系統(tǒng)中的表現(xiàn)，為量子計(jì)算機(jī)研發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。

在此之前，馬蒂尼斯曾于2019年在谷歌任職，并牽頭在“懸鈴木”量子計(jì)算機(jī)上首度實(shí)現(xiàn)了量子優(yōu)越性。而后2022年，其與合伙人共同創(chuàng)辦量子計(jì)算初創(chuàng)公司Qolab，專注于開(kāi)發(fā)可擴(kuò)展、低成本的量子計(jì)算機(jī)，目前正處于技術(shù)驗(yàn)證和小規(guī)模試產(chǎn)階段。

當(dāng)前，微軟、谷歌等科技巨頭爭(zhēng)相競(jìng)逐量子計(jì)算機(jī)的實(shí)際應(yīng)用落地。從技術(shù)層面上來(lái)看，谷歌目前走在前列，該公司于近期在Willow芯片上實(shí)現(xiàn)了首次可驗(yàn)證的量子優(yōu)勢(shì)算法，其運(yùn)行速度比世界上最好的超級(jí)計(jì)算機(jī)快1.3萬(wàn)倍。根據(jù)谷歌戰(zhàn)略路線圖，其目前已實(shí)現(xiàn)“超經(jīng)典量子計(jì)算”和“量子糾錯(cuò)原型”兩個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

從國(guó)內(nèi)視角來(lái)看，“十五五”規(guī)劃建議將量子科技排在未來(lái)產(chǎn)業(yè)布局的首位。在此之前，我國(guó)“祖沖之三號(hào)”超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了105個(gè)量子比特的相干操縱，集成105個(gè)數(shù)據(jù)比特和182個(gè)耦合比特，成為目前世界上性能最高的超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)。在處理量子隨機(jī)線路采樣任務(wù)時(shí)，比谷歌2024年公布的成果仍高出6個(gè)數(shù)量級(jí)。

中金公司表示，短期內(nèi)，中國(guó)量子計(jì)算企業(yè)將重點(diǎn)突破量子計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)。量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈上中下游均不可或缺，但當(dāng)前多數(shù)企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)的核心發(fā)力點(diǎn)仍是硬件，軟件、算法依賴其提供的計(jì)算能力，上游配套設(shè)備與開(kāi)發(fā)工具也需依托硬件提升才能更好發(fā)揮價(jià)值。這與經(jīng)典計(jì)算機(jī)早期路徑相似，后者先聚焦硬件升級(jí)，后續(xù)才逐步推進(jìn)軟件應(yīng)用與算法優(yōu)化，量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈短期內(nèi)或也將延續(xù)這一硬件優(yōu)先的發(fā)展邏輯。

具體到特定環(huán)節(jié)上，該機(jī)構(gòu)指出，量子計(jì)算上游環(huán)節(jié)以核心器件與基礎(chǔ)設(shè)施為主，涵蓋量子芯片（如超導(dǎo)、光量子、離子阱、中性原子芯片）、稀釋制冷機(jī)、低溫組件、真空系統(tǒng)、激光器、測(cè)控系統(tǒng)、光學(xué)探測(cè)器等設(shè)備，以及關(guān)鍵材料和相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)工具，是量子計(jì)算硬件研發(fā)的基礎(chǔ)和保障。