當地時間11月10日，因在量子計算領域取得突破性成就而獲得2025年諾貝爾物理學獎的約翰·M·馬蒂尼斯（John M. Martinis）和慧與公司（HPE）及多家芯片企業(yè)聯(lián)合成立聯(lián)盟，計劃打造一款實用、可量產的量子超級計算機。

據路透社報道，馬蒂尼斯新成立的量子規(guī)?；?lián)盟（Quantum Scaling Alliance）旨在研發(fā)實用可量產的量子超級計算機，目標是利用現(xiàn)有成熟工具生產量子計算機，這類工具每年能為智能手機、筆記本電腦或人工智能服務器制造數億顆芯片。

改變“手工定制”生產

量子計算被視為未來科技革命的核心領域之一。量子計算機有望解決化學、醫(yī)學等領域的復雜問題，這類問題若交由經典計算機處理，可能需要數千年時間。IBM、微軟和谷歌等科技巨頭均競相研發(fā)該技術。但由小團隊一次制造一臺量子計算機，這樣的努力在很大程度上是一次性的。

馬蒂尼斯在采訪中表示，自20世紀80年代該領域起步以來，依靠量子比特工作的量子芯片一直以“手工定制方式”生產，每次僅能小批量制造?！澳壳皝砜?，我們認為是時候轉向更標準化的專業(yè)模式了，也就是運用高度精密的工具?！?nbsp;

此次新成立的聯(lián)盟成員包括半導體和顯示設備供應商應用材料公司（Applied Materials）、芯片自動化設計和芯片接口IP供應商新思科技（Synopsys）等企業(yè)，他們將幫助打造更大規(guī)模、性能更穩(wěn)定的量子芯片。其他成員還包括量子計算軟件公司1QBit、量子初創(chuàng)公司Quantum Machines、量子計算軟件開發(fā)商Riverlane，以及威斯康星大學。

隨著量子芯片規(guī)模擴大，它們需要與經典計算機深度結合，校正可能干擾量子電路運行的誤差。但將經典計算機與HPE等企業(yè)生產的現(xiàn)有超級計算機整合并非易事，行業(yè)內缺乏統(tǒng)一的集成標準。

“人們天真地認為，只要擁有數百個量子比特的系統(tǒng)，或者能將規(guī)模擴大到數千個，就能進一步擴展到數百萬個，但事實并非如此?！盚PE公司2015年從惠普（HP）拆分，HPE量子團隊負責人、技術專家馬蘇德·莫赫塞尼（Masoud Mohseni）表示，在每一個量子比特規(guī)模階段都會面臨新的挑戰(zhàn)。去年莫赫塞尼曾與馬蒂尼斯及其他30多位研究人員共同制定了相關集成藍圖，該聯(lián)盟將把這一計劃付諸實踐。

挑戰(zhàn)在于系統(tǒng)工程

今年10月，瑞典皇家科學院將2025年諾貝爾物理學獎授予科學家約翰·克拉克（John Clarke）、米歇爾·H·德沃雷特（Michel H. Devoret）和馬蒂尼斯，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)電路中的宏觀量子力學隧道效應和能量量子化”。

馬蒂尼斯出生于1958年，是超導量子計算領域的標志性人物，他曾是谷歌超導量子計算團隊的領導者， 2014年至2020年擔任谷歌量子AI團隊的硬件負責人，在工程化和量子計算的落地應用上有更為突出的貢獻。

2022年，馬蒂尼斯聯(lián)合創(chuàng)辦了量子計算硬件初創(chuàng)公司Qolab，計劃打造世界上第一臺可正常運行的量子計算機。該初創(chuàng)公司認為，半導體行業(yè)掌握著打造實用量子計算機的關鍵，即通過實現(xiàn)高質量量子比特的大規(guī)模制造就能達成這一目標。

“自從離開谷歌創(chuàng)辦自己的公司后，我一直秉持一個核心觀點：打造量子計算機比科學家們預想的要更難一些，關鍵問題在于系統(tǒng)工程?！瘪R蒂尼斯在獲得諾獎后表示，打造量子計算機的挑戰(zhàn)有很多，“建造一臺高性能計算機本身就極具難度。所以我們目前重點攻關的是量子比特的制造環(huán)節(jié)，力求做到比現(xiàn)有水平好得多。”

“我很享受在學術界的時光，甚至在谷歌從事相關研究時也很愉快。但現(xiàn)在我更熱衷于從實際角度思考。要讓量子計算機真正落地，我們需要做哪些具體工作，需要與哪些領域的人合作，才能把所有環(huán)節(jié)整合起來，以經濟高效、具備商業(yè)可行性的方式造出量子計算機?！?/p>