摘要：谷歌再度站上量子竞赛前沿，宣布其量子计算技术取得重大突破，正式迈入实用化倒计时阶段。最新发布的“量子回声”（Quantum Echoes）算法不仅以可验证的方式超越超级计算机，更让量子技术的现实应用触手可及。

谷歌再度站上量子竞赛前沿，宣布其量子计算技术取得重大突破，正式迈入实用化倒计时阶段。最新发布的“量子回声”（Quantum Echoes）算法不仅以可验证的方式超越超级计算机，更让量子技术的现实应用触手可及。

谷歌母公司Alphabet旗下的量子计算团队在其“Willow”量子芯片上成功运行了一种新型算法——“量子回声”。该算法可在其他类似平台上重复执行，并能显著超越传统超级计算机的性能。据本周三发表于《自然》（Nature）期刊的论文显示，这项算法的运行速度比全球最强超级计算机快一万三千倍。

谷歌指出，“量子回声”算法具有可验证性，这意味着它可以在另一台量子计算机上被重复运行，从而确保结果的准确性和可靠性。谷歌量子人工智能团队的研究科学家汤姆·奥布莱恩（Tom O’Brien）表示：“可验证性是关键，它意味着我们向量子技术的现实应用迈出了巨大一步。”

谷歌表示，这一突破为量子技术在未来五年内实现实用化应用铺平了道路。此次研究由2025年诺贝尔物理学奖得主米歇尔·H·德沃雷（Michel H. Devoret）领衔，其此前斩获诺奖的量子调控基础工作，正是本次突破的核心技术支撑之一。

德沃雷博士表示：“未来，当我们拥有更大规模的量子计算机时，将能够执行任何经典算法都无法完成的计算。”谷歌团队计划继续扩大机器规模并提高计算精度，以推动量子计算向现实世界的实际应用迈进。

量子计算有望重塑算力格局

“量子回声”算法不仅在速度上超越了传统计算机，更在医学研究与材料科学领域展现出巨大潜力。该算法能够借助核磁共振解析分子中原子之间的相互作用，为药物发现和材料设计提供前所未有的工具。

在药物研发方面，通过计算原子间的距离来研究分子结构，科学家可以更准确地预测药物的疗效和副作用，从而加速新药的研发进程。在材料科学领域，该算法可应用于电池设计，帮助科学家开发出更高效、更持久的电池材料。

谷歌的这一突破引发了科技界的广泛关注。Alphabet股价在消息公布后一度上涨2.4%，显示出市场对量子计算技术的高度认可。与此同时，微软、IBM以及众多初创企业也在积极追求这一目标，全球量子计算竞争日益激烈。

未参与此次研究的计算机科学家斯科特·阿伦森（Scott Aaronson）在邮件中表示，他对谷歌能够以可重复、可验证的方式超越超级计算机的进展感到非常振奋，并称这是过去数年量子计算领域最大的难题之一。不过，他也提醒道，前路仍然漫长，要从这一成果迈向商业化应用，或者实现可扩展的容错机制，都还面临巨大挑战。

随着量子比特数量的不断增加和纠错技术的持续进步，量子计算正从“实验室优越性”迈向“实用化纠错”与“规模化应用”。产业层面，中国产能突破、美国商业交付、印度新兴入局，正在推动全球量子计算生态的多元化发展。

谷歌表示，他们将继续围绕“具备纠错能力的实用量子计算机”设计路线图，每一个里程碑的实现都将把物理量子比特的数量提升10倍。如果芯片工艺能够匹配量子计算的脚步，量子芯片或将迎来自己的“摩尔定律”。

此次谷歌在量子计算领域的重大突破，不仅为量子技术的现实应用铺平了道路，更为全球科技竞争注入了新的活力。未来，量子计算有望重塑算力格局，为人类探索未知世界提供强大的工具。

全球量子计算产业发展迈入新阶段

全球量子计算产业正经历前所未有的变革，随着谷歌宣布在超导量子芯片“Willow”上实现可验证的量子优势算法，这场由技术突破驱动的竞赛，正重塑全球科技竞争格局，而中美两国已成为这一领域的核心推动者。

谷歌的“Willow”芯片标志着超导量子计算技术迈入新阶段。该芯片利用105个物理量子比特构建逻辑量子比特，在表面码码距为7时实现99.86%的保真度，验证了超导路线在可扩展性和纠错能力上的优势。

与此同时，其他技术路线亦取得关键进展。美国Quantinuum公司推出56比特处理器，单比特门保真度达99.97%，英国Oxford Ionics的芯片阱方案更实现99.9992%的超高保真度。美国QuEra公司Aquila处理器达256比特，法国Pasqal实现1000余个原子的囚禁，中国中科酷原发布首台商用中性原子量子计算机“汉原一号”。

中国“九章三号”光量子计算机求解特定问题比超算快一亿亿倍，北京大学实现8量子比特簇态光量子计算芯片，集成光子学技术突破规模化瓶颈。微软制备出全球首个基于马约拉纳零模的拓扑量子芯片Majorana 1，为容错量子计算开辟新路径。

技术路线的多元化发展，反映了全球科研机构对量子计算未来形态的探索。超导路线因与半导体工艺兼容、扩展性强，成为当前商业化进展最快的方向；而中性原子、光量子等路线则凭借独特优势，在特定场景中展现潜力。

全球量子计算产业生态正加速成型。截至2025年8月，全球量子计算企业超400家，美国以107家领跑，中国42家位居第二，欧盟占22%。产业集群化趋势显著，中国合肥、美国硅谷、以色列特拉维夫、韩国首尔等地成为创新高地。

美国依托IBM、谷歌等科技巨头，构建覆盖硬件、软件、云平台的完整生态。IBM的Qiskit、谷歌的Cirq编程工具成为全球开发者常用工具，亚马逊Braket、微软Azure Quantum等云平台整合多路线算力。

中国以自主化战略实现差异化突围。中科大“祖冲之三号”105比特超导芯片、北京量子院“云蒙”156比特处理器、本源量子“本源悟空”72比特计算机等成果，逐步建立独立产业生态。稀释制冷机、测控系统等关键设备国产化率显著提升，中国电科XS1000型稀释制冷机最低温度达10mK以下，达到国际主流水平。

欧洲在upstream领域保持优势，芬兰Bluefors、英国Oxford Instruments的稀释制冷机，德国Rohde & Schwarz的微波元器件，成为全球量子实验室首选设备。同时，欧洲企业通过“众人拾柴”模式缩小与中美差距，法国Pasqal、英国Oxford Ionics、奥地利AQT等在技术路线上多元布局。

量子计算的应用边界正不断拓展。金融、生物医药、能源、化工等行业已开展算法测试，量子计算在组合优化、分子模拟等任务中展现潜力。腾讯量子实验室与药企合作开发药物设计混合量子管道，新加坡国立大学研究量子算法在金融衍生品定价中的应用，摩根大通利用离子阱量子处理器执行可认证随机数协议。

本源量子与蚌埠医科大学合作开发乳腺癌钼靶检测应用，玻色量子联合上海交通大学提出网格点匹配和原子特征匹配算法模型，显著提升药物虚拟筛选效率。瑞士Terra Quantum与韩国浦项制铁合作优化钢铁生产工艺，玻色量子相干光量子计算机在蛋白质结构预测、分子相似性筛选等场景展开探索。

中国电信“天衍”云平台融合量子与超算能力，国盾量子、本源量子云平台向全球开放算力。玻色量子与清华大学合作提出量子经典混合加速算法，实现毫秒内解决大规模二进制优化问题。

公共与私营部门对量子技术的投资显著增加。截至2025年4月，全球公共部门投资达540亿美元，中国以153亿美元居首；私营部门面向初创企业的投资在2024年复苏，同比增长50%，其中78%流向美国。

全球主要经济体将量子计算纳入国家战略。美国通过《国家量子倡议法案》，累计投入超60亿美元，2025财年预算近10亿美元。欧盟推出《塑造欧洲量子技术战略》，覆盖科研、产业化与标准化。中国在“十五五”规划中明确量子科技为重点发展方向，北京、安徽、上海、广东、湖北等地通过设立未来产业基金、科研项目、公共平台等方式推动生态发展。

量子计算正从“实验室变量”转向“产业常量”。麦肯锡预测，全球量子技术市场规模到2040年将达1980亿美元，其中量子计算市场预计将以27%的年均增长率快速增长，2027年达22亿美元。

技术突破、政策支持与市场需求共同驱动产业快速发展。2025-2030年将是商业化落地的黄金窗口，量子计算有望在药物研发、材料设计、金融优化等领域展现超越经典计算机的能力，成为重塑全球科技与产业格局的关键力量。

来源：财闻网官方