新晋诺奖得主马蒂尼斯发起成立联盟，制造实用量子超级计算机

当地时间11月10日，因在量子计算领域取得突破性成就而获得2025年诺贝尔物理学奖的约翰M马蒂尼斯（John M. Martinis）和慧与公司（HPE）及多家芯片企业联合成立联盟，计划打造一款实用、可量产的量子超级计算机。

据路透社报道，马蒂尼斯新成立的量子规模化联盟（Quantum Scaling Alliance）旨在研发实用可量产的量子超级计算机，目标是利用现有成熟工具生产量子计算机，这类工具每年能为智能手机、笔记本电脑或人工智能服务器制造数亿颗芯片。

改变“手工定制”生产

量子计算被视为未来科技革命的核心领域之一。量子计算机有望解决化学、医学等领域的复杂问题，这类问题若交由经典计算机处理，可能需要数千年时间。IBM、微软和谷歌等科技巨头均竞相研发该技术。但由小团队一次制造一台量子计算机，这样的努力在很大程度上是一次性的。

马蒂尼斯在采访中表示，自20世纪80年代该领域起步以来，依靠量子比特工作的量子芯片一直以“手工定制方式”生产，每次仅能小批量制造。“目前来看，我们认为是时候转向更标准化的专业模式了，也就是运用高度精密的工具。” 

此次新成立的联盟成员包括半导体和显示设备供应商应用材料公司（Applied Materials）、芯片自动化设计和芯片接口IP供应商新思科技（Synopsys）等企业，他们将帮助打造更大规模、性能更稳定的量子芯片。其他成员还包括量子计算软件公司1QBit、量子初创公司Quantum Machines、量子计算软件开发商Riverlane，以及威斯康星大学。

随着量子芯片规模扩大，它们需要与经典计算机深度结合，校正可能干扰量子电路运行的误差。但将经典计算机与HPE等企业生产的现有超级计算机整合并非易事，行业内缺乏统一的集成标准。

“人们天真地认为，只要拥有数百个量子比特的系统，或者能将规模扩大到数千个，就能进一步扩展到数百万个，但事实并非如此。”HPE量子团队负责人、杰出技术专家马苏德莫赫塞尼（Masoud Mohseni）表示，在每一个量子比特规模阶段都会面临新的挑战。去年莫赫塞尼曾与马蒂尼斯及其他30多位研究人员共同制定了相关集成蓝图，该联盟将把这一计划付诸实践。

挑战在于系统工程

今年10月，瑞典皇家科学院将2025年诺贝尔物理学奖授予科学家约翰克拉克（John Clarke）、米歇尔H德沃雷特（Michel H. Devoret）和马蒂尼斯，以表彰他们“发现电路中的宏观量子力学隧道效应和能量量子化”。

马蒂尼斯出生于1958年，是超导量子计算领域的标志性人物，他曾是谷歌超导量子计算团队的领导者， 2014年至2020年担任谷歌量子AI团队的硬件负责人，在工程化和量子计算的落地应用上有更为突出的贡献。

2022年，马蒂尼斯联合创办了量子计算硬件初创公司Qolab，计划打造世界上第一台可正常运行的量子计算机。该初创公司认为，半导体行业掌握着打造实用量子计算机的关键，即通过实现高质量量子比特的大规模制造就能达成这一目标。

“自从离开谷歌创办自己的公司后，我一直秉持一个核心观点：打造量子计算机比科学家们预想的要更难一些，关键问题在于系统工程。”马蒂尼斯在获得诺奖后表示，打造量子计算机的挑战有很多，“建造一台高性能计算机本身就极具难度。所以我们目前重点攻关的是量子比特的制造环节，力求做到比现有水平好得多。”

“我很享受在学术界的时光，甚至在谷歌从事相关研究时也很愉快。但现在我更热衷于从实际角度思考。要让量子计算机真正落地，我们需要做哪些具体工作，需要与哪些领域的人合作，才能把所有环节整合起来，以经济高效、具备商业可行性的方式造出量子计算机。”