亚洲巨头抢滩现场部署,中美量子芯片竞速进入硬核对决

B站影视 港台电影 2025-10-01 07:15 1

摘要:美国量子计算公司Rigetti突然官宣:以总价570万美元敲定两套Novera™量子计算系统订单,2026年上半年交付。买家身份耐人寻味——一家亚洲科技制造巨头,另一家是美国加州AI应用物理初创公司。

2025年量子科技领域的第一笔“现象级大单”,来得比所有人预想的都要快。

美国量子计算公司Rigetti突然官宣:以总价570万美元敲定两套Novera™量子计算系统订单,2026年上半年交付。买家身份耐人寻味——一家亚洲科技制造巨头,另一家是美国加州AI应用物理初创公司。

这不是一笔普通的商业交易。对于还停留在“云端试用”阶段的量子行业来说,570万美元的现场部署订单,相当于在平静的湖面投下巨石:量子计算正在从“实验室展品”和“云端黑箱”,变成能被企业搬回自家研发中心的“硬核工具”。更值得玩味的是亚洲买家的意图——“对标验证自有技术”,这几乎是把竞争对手的硬件拆解开研究,中美量子科技的竞速赛,已然从理论比拼烧到了硬件实操的第一线。

一、订单拆解:570万美元背后的“量子私有化”逻辑

Rigetti这次卖出的Novera™系统,算不上“顶配”——核心是9量子比特处理器,基于其Ankaa™架构,采用方形晶格设计,双量子比特门保真度稳定在98%以上。但真正让行业震动的,是它的“现场部署”属性:客户买走的不只是一块量子芯片,而是一整套能自主操控的“量子实验室”。

这套系统的构成,藏着量子计算从“共享”走向“私有”的关键:

- 9量子比特处理器:采用铝超导量子比特,工作频率在4-7 GHz区间,相干时间达100微秒,足够支撑基础量子门操作与纠错实验;

- 稀释制冷机:能将核心区域温度压到10毫开尔文(约-273.14℃),接近绝对零度(0 K),最大限度降低环境噪声对量子比特的干扰;

- 全栈控制系统:包含微波脉冲发生器、高速ADC/DAC模块和实时信号处理单元,支持用户直接调整脉冲序列参数,实现对量子比特的“底层操控”。

“过去企业用量子计算,只能通过AWS Braket、IBM Quantum Experience这些云端平台,像隔着玻璃看展品。”一位量子计算领域研究员直言,“但到了核心技术研发阶段,云端的短板太明显——延迟至少几十毫秒,数据传输有泄密风险,最关键的是,你永远碰不到底层控制参数,没法测试新的纠错方案。”

Rigetti CEO苏博德·库尔卡尼(Dr. Subodh Kulkarni)的表态点破了行业趋势:“现场部署需求增长,说明量子行业正在从‘概念验证’走向‘实用研发’。”而两位买家的身份和用途,更把这种“实用性”指向了最激烈的技术竞争场。

亚洲科技制造巨头的“对标野心” 几乎写在明面上。根据Rigetti公告,这家企业买系统是为了“开发内部量子技术、对标验证自有技术”。翻译过来就是:把Novera™当成“参照物”,拆解其制冷系统的温控精度、量子比特的耦合方式、控制系统的响应速度,反过来优化自己的量子芯片研发。在全球量子技术封锁加剧的背景下,“直接买一套对手的硬件做对比”,成了最直接的技术追赶路径。

加州AI初创公司的“纠错攻坚” 则瞄准了量子计算的“圣杯”。这家公司主攻量子硬件与错误纠正,而Novera™的9量子比特规模,恰好是测试基础纠错码的“黄金尺寸”——既能搭建最简单的表面码(Surface Code)逻辑量子比特,又不至于因量子比特数量过多导致系统复杂度飙升。“他们要的不是算力,是一个能反复试错的‘实验台’,用来验证纠错算法在真实硬件上的可行性。”量子纠错领域专家解释道。

二、从“云端”到“现场”:量子计算的“控制权争夺战”

为什么越来越多企业宁愿花数百万美元买一套“入门级”量子系统,也不愿继续用免费或低价的云端服务?答案藏在“控制权”这三个字里。

量子计算的研发,本质上是与“噪声”和“退相干”的对抗——量子比特会因温度波动、电磁干扰等因素丢失信息,就像一碗水在晃动中不断洒出。要解决这个问题,必须对系统进行“精细化调控”,而这种调控,只有现场部署能实现。

举个直观的例子:假设科学家要测试一种新的“动态解耦”方案(用来延长量子比特相干时间),需要向量子比特发射一串精准的微波脉冲,脉冲的频率、幅度、间隔时间都要精确到纳秒级。如果用云端平台,脉冲参数是平台预设好的,最多只能微调几个固定选项;但在现场系统里,科学家可以直接修改控制系统的代码,生成任意波形的脉冲,甚至实时根据量子比特的状态调整参数——这种“自由度”,是云端永远给不了的。

现场部署的另一个核心优势是低延迟。量子纠错需要“实时反馈”:一旦检测到量子比特出错,经典计算机要立刻发送纠正信号,这个过程的延迟必须控制在微秒级。云端服务的网络延迟通常在几十到几百毫秒,等信号传过去,量子比特早就“失活”了;而现场系统中,量子处理器与经典控制系统直接相连,延迟可压缩到10微秒以内,刚好满足纠错实验的要求。

“云端是‘量子计算普及’的工具,现场部署才是‘量子技术突破’的武器。”本源量子一位工程师的比喻很形象,“就像学开车,云端是在模拟器上练手,现场部署才是真车实操——只有摸过方向盘,才能知道怎么改装发动机。”

这也解释了为什么巨头们纷纷布局现场部署:IBM早在2023年就推出了127量子比特的现场部署系统IBM Quantum System One,已卖给 Forschungszentrum Jülich(德国于利希研究中心);谷歌虽然主打云端,但也向少数合作机构开放了现场测试权限;中国的本源量子,2024年也推出了“本源悟源”现场部署系统,已交付给中科大、中科院等科研机构。

Rigetti的这笔订单,不过是把这场“控制权争夺战”摆到了更公开的商业舞台上——当企业愿意为“自主研发权”买单时,量子计算的产业化才算真正踩下了油门。

三、中国量子的“对标与反击”:从“算力领先”到“生态突围”

Rigetti的订单一公布,国内量子圈的讨论就没停过:“如果亚洲买家是中国企业,这算技术引进还是战略对标?”“我们的‘祖冲之号’‘九章’不比它差,为什么没卖出这样的商业订单?”

这些疑问的背后,是中国量子计算“技术领先”与“产业化滞后”的现实反差。

在超导量子路线上,中国的“祖冲之号”早已展现硬实力:2021年发布的“祖冲之号”超导量子计算机,包含66个量子比特,量子门保真度达99.5%;2024年升级的“祖冲之二号”,量子比特数提升至113个,实现了对“随机线路取样”任务的量子优越性演示,处理速度比当时最快的超级计算机快一千万倍。但这些成果多停留在实验室阶段,商业化的现场部署系统仍以科研合作为主,尚未打开市场化销售的局面。

光量子路线上,“九章”系列更是保持着全球领先。2020年“九章”实现高斯玻色采样任务的量子优越性,处理速度比超级计算机快一百万亿倍;2023年“九章三号”将光子数提升至255个,进一步巩固优势。但光量子系统受限于光子传输的特性,目前更适合特定计算任务,在通用量子计算的硬件竞争中,暂时难以与超导路线直接对标。

真正的差距,不在“量子比特数量”,而在“产业化生态”。Rigetti的Novera™系统,本质上是一套“标准化、可复制”的量子研发工具——它不需要客户具备顶尖的制冷技术或微波控制能力,开箱就能用,这背后是Rigetti多年积累的系统集成经验。而中国的量子硬件企业,更多精力放在了“突破核心技术”上,对“客户体验”和“商业化落地”的关注度相对不足。

不过,这种差距正在被快速填补。2024年,本源量子推出的“本源悟源2.0”现场部署系统,已实现“一键校准”“远程监控”等智能化功能,量子比特数达24个,制冷机温度稳定在12毫开尔文,已交付给多家企业用于量子算法研发;国盾量子联合中科大,开发出可兼容多种量子芯片的“通用控制系统”,将系统集成周期从6个月缩短至2个月。

更关键的是,中国在“量子软件生态”上的布局正在形成互补。阿里云量子计算平台“阿里云量子开发平台”已聚集超10万名开发者,提供从算法设计到模拟验证的全流程工具;华为云“量子计算模拟器”支持100量子比特的模拟运算,为企业研发提供了“虚实结合”的测试环境。这些软件生态的完善,正在为硬件的商业化铺路——当企业习惯了用中国的量子软件工具,对国产硬件的需求自然会水涨船高。

四、9量子比特的“科研价值”:不是用来计算,而是用来“试错”

看到“9量子比特”这个参数,很多人会疑惑:“现在都有上百量子比特的计算机了,9个量子比特能干嘛?”

答案很简单:当前阶段,9量子比特的价值不在于“计算”,而在于“试错”——它是量子计算领域最理想的“基础实验台”。

量子计算的核心瓶颈,从来不是“量子比特数量不够多”,而是“量子比特质量不够高”。一个量子比特的“质量”,由相干时间(信息保存时间)、门保真度(操作准确率)、读出保真度(状态测量准确率)三个指标决定。目前最好的超导量子比特,相干时间也只有几百微秒,门保真度约99.8%,看似很高,但一旦进行多量子比特操作,误差会呈指数级放大——10个量子比特的操作,总误差就可能超过20%,根本无法完成复杂计算。

所以,当前量子研发的重点,是“提升单个量子比特质量”和“验证纠错方案”,而9量子比特刚好能满足这两个需求:

- 控制优化:9个量子比特足够测试不同的脉冲控制方案——比如用“动态解耦”延长相干时间,用“脉冲整形”提升门保真度,实验周期短、成本低,能快速迭代优化方案;

- 纠错验证:9个量子比特可以搭建最简单的“表面码”纠错单元——用8个物理量子比特保护1个逻辑量子比特,验证纠错码的“容错能力”。这是实现通用量子计算机的第一步,也是最关键的一步;

- 算法测试:对于量子近似优化算法(QAOA)、变分量子特征求解器(VQE)等“量子-经典混合算法”,9个量子比特足以处理小规模的测试案例,比如优化供应链路径、模拟小分子能量,为后续大规模应用积累经验。

“就像汽车研发,不会一上来就造跑车,而是先造一台原型车测试发动机、底盘、变速箱。”一位量子硬件工程师解释,“9量子比特系统就是量子计算的‘原型车’,用来验证最核心的技术模块,为未来几百、几千量子比特的系统打基础。”

Rigetti的聪明之处,就在于抓住了这个“科研刚需”——与其花大力气造“百比特级”的“奢侈品”,不如先做“九比特级”的“实用工具”。毕竟,对于大多数企业和科研机构来说,现阶段最需要的不是“能算复杂问题的量子计算机”,而是“能用来研发量子技术的实验平台”。

五、量子“卖铲人”竞赛:谁能掌控下一代科技的“基础设施”?

Rigetti的570万美元订单,本质上是一场“卖铲人”的胜利。

19世纪美国西部淘金热中,真正赚大钱的不是淘金者,而是卖铲子、卖牛仔裤的商人。现在的量子计算领域,正上演着类似的故事——当所有人都在盯着“量子优越性”“通用量子计算机”这些“金矿”时,Rigetti们已经开始卖“铲子”了:不是直接解决量子计算的应用问题,而是提供研发量子技术的工具和基础设施。

这场“卖铲人”竞赛,已经形成了两大阵营:

- 硬件派:以Rigetti、IBM、本源量子为代表,主打现场部署的量子计算系统,卖的是“物理工具”;

- 软件派:以亚马逊AWS、微软Azure、阿里云为代表,主打云端量子计算平台,卖的是“服务工具”。

这两大阵营的竞争,决定了量子计算未来的“生态格局”:如果硬件派胜出,量子计算会像传统计算机一样,以“设备销售+后续服务”的模式普及;如果软件派胜出,量子计算会像云计算一样,以“按需付费”的服务模式渗透到各行各业。

但目前来看,硬件派的“先发优势”正在显现。因为对于科技巨头和国家实验室来说,“掌控核心技术”比“降低使用成本”更重要——买一套现场部署系统,虽然前期投入高,但能掌握量子计算的底层技术,避免被他人“卡脖子”。就像这次的亚洲买家,花570万美元买的不只是一套系统,更是未来量子技术研发的“入场券”。

对于中国来说,这场“卖铲人”竞赛既是挑战,也是机遇。我们在量子比特数量、特定算法(如高斯玻色采样)上有优势,但在系统集成、商业化落地、客户服务上还有差距。要想在量子时代占据主动权,不能只盯着“造最牛的量子计算机”,更要关注“造最实用的量子研发工具”——把实验室里的技术转化为标准化、可复制的产品,让更多企业能用上中国的量子硬件、量子软件,才能真正构建起自己的量子生态。

库尔卡尼在公告里说:“这只是一个开始,未来会有更多企业把量子计算系统搬回自己的实验室。”这句话背后,是量子计算从“少数人的游戏”走向“大众研发”的必然趋势。

当量子计算的“铲子”卖到世界各地,当每个科技巨头都有了自己的量子实验室,下一代科技革命的序幕,才算真正拉开。而现在,这场竞赛才刚刚起跑——中国的“量子铲子”,能在这场全球竞速中占据一席之地吗?

你觉得未来量子计算会以“硬件销售”还是“云端服务”为主流?评论区聊聊你的看法!

来源:智能学院

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