參考消息網12月17日報道 英國《金融時報》網站11月19日刊登題為《量子計算需要自己的工業革命》的文章，作者是美國加利福尼亞大學聖巴巴拉分校物理學教授、量子實驗室公司聯合創始人、2025年諾貝爾物理學獎得主約翰·馬蒂尼斯，內容編譯如下：

  量子計算領域今年成就斐然，證明了它的科學原理堅實可靠。最新進展包括谷歌公司通過實驗明確“量子可觀測量”的邊界，即量子系統能夠超越傳統計算機能力極限的臨界值。

  然而，理論發展的速度遠超實踐。一方面，白板上寫滿了新的協議和算法；另一方面，量子機器本身的發展卻遭遇了瓶頸。

  我不斷思考我在職業生涯中見證的技術發展歷程：從20世紀80年代的早期實驗到如今的全球量子競賽。過去40年來，芯片製造技術與芯片設計所取得的進步，已經從根本上重新定義了何為可能。

  我得出一個結論：製造一台通用量子計算機(即運作方式與普通計算機無異，但具備量子力學的指數級處理能力，能夠同時探索海量可能性的計算機)需要超過100萬個物理量子比特。要做到這一點，需要實現同等規模的技術飛躍。

  數據證實了這些擔憂。從2019年到2025年，谷歌的量子芯片從擁有53個量子比特增加到105個量子比特，在六年內僅翻了一番。照此速度，在突破百萬量子比特大關之前，我早已不在人世。

  任何觀察過現代量子系統內部構造的人都能明白這一點。看看設備的示意圖或照片，你能看到什麼？一片由線路和分立元件交織而成的叢林，旨在冷卻和控制隱藏在低溫恒溫器底部的一枚小小芯片。我們已經進入一個線路複雜度遠超量子設備本身複雜度的階段。

  我的願景是，必須用單一的集成芯片替代整個紛亂如麻的控制系統。我們可以把它看作從20世紀60年代佔據整個房間的大型計算機到20世紀70年代及以後的微芯片的轉變。這種轉變不是抽象數學層面的創新，而是工業工程學的一大奇蹟。

  我們需要讓低溫集成電路在超導量子比特所需的極低溫度下工作。採用這種方法，我們能在單個純凈晶圓上放置兩萬個高保真量子比特，而不是數百個，然後通過晶圓相互連接來實現每個系統達到百萬級量子比特的目標。

  量子計算必須採用尖端芯片製造技術，它與在現代智能手機上集成數十億個晶體管的技術相同。這意味着要淘汰那些過時、低效的方法，例如量子計算芯片開發中使用的已有60年歷史的剝離製造工藝，這種工藝潔凈程度不夠，擴展性也不足。

  在國內建設此類基礎設施比僅僅制定技術指標更重要。我生長於一個藍領家庭，我明白製造業是美國實現良好、可持續就業的基石。傳統半導體行業在將大部分製造産能轉移到海外的同時，也將技術領先地位轉移到了海外。

  我不希望自己的科研遺産只是多造就幾個億萬富翁。我們應當與大眾分享量子技術帶來的變革性利好。下一次技術大革命必須與其締造者&&在一起。

  引導整個超導量子比特領域走上這條道路的困難程度出人意料。我在想，現代文化關注的是最新成果和大舉營銷，這會不會導致那些必要、高難度且相對乏味的精深工業工程研究難以得到重視和資金支持。但通往可擴展量子計算機的道路需要由高科技製造設備鋪就，而不僅僅是高影響力論文。

  超導量子比特領域是時候轉移重心，從追逐下一個算法演示轉向解決未來巨大的製造和工程挑戰了。

  基礎科學發現的時代需要讓位於工業化製造時代。我們已經掌握大量物理學知識，現在需要的是工程師和技術專家。讓我們推動必要的製造技術的發展，讓這一切迅速發生；否則，量子計算的潛力或將永遠被困在線纜叢林之中。 （編譯/胡廣和）