量子技术遇上商业时代：如何兼顾长远技术投入与快速商业化

作者以亲身经历切入，回忆自己在DARPA工作时受首任上司Jag Shah启发，系统梳理建造量子计算机所需攻克的‘奇迹级’难题。文章指出，量子计算机的终极价值在于解决现实问题——例如设计新分子与材料、模拟全球能源反应、揭示高温超导体中电子行为等，这些是传统计算机完全无法企及的。作者预测：未来五年内，量子计算机将首次完成某项真实世界中‘有人急需、且唯有它能做’的任务，从而改变人类认知世界的方式；再过数年，一种全新的计算范式或将全球落地。这一进程之所以可能加速，是因为量子技术并非从零起步，而是依托于成熟的半导体芯片和人工智能基础设施，并通过‘云’方式普惠使用。要实现这一目标，需要三方合力：政府应资助企业不愿投入的长期基础研究，并明确优先采购方向，成为科研与国防等领域的‘严苛客户’；企业负责加快技术转化；高校则承担人才培养重任。文章也坦承现实挑战：量子计算机依赖量子比特（qubit），难点不在于数量多少，而在于如何精准操控成千上万个相互独立又高度脆弱的量子比特——它们极易出错，而普通电脑的数据编码几乎无误。目前的解决方案是‘量子纠错’，即用大量不稳定物理比特‘编织’出少量高保真逻辑比特。文中介绍《自然》最新刊发的一项硅基量子处理器成果：其编码后的量子比特具备主动错误抑制能力，由单块低温控制芯片驱动，并通过超导带状电缆互联。这项突破源于多年前DARPA播下的种子——彼时科研人员甚至用特氟龙胶带和牙线来隔离量子比特，只为在比深空更冷的环境下维持其稳定性。作者感慨：许多曾被断言‘已死’的技术（如中性原子、光子量子计算），因学界坚持探索而重获新生，市场也迅速接纳；量子技术的‘领跑者’始终在变，创新远未定型。