参考消息网12月17日报道 英国《金融时报》网站11月19日刊登题为《量子计算需要自己的工业革命》的文章，作者是美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校物理学教授、量子实验室公司联合创始人、2025年诺贝尔物理学奖得主约翰·马蒂尼斯，内容编译如下：

  量子计算领域今年成就斐然，证明了它的科学原理坚实可靠。最新进展包括谷歌公司通过实验明确“量子可观测量”的边界，即量子系统能够超越传统计算机能力极限的临界值。

  然而，理论发展的速度远超实践。一方面，白板上写满了新的协议和算法；另一方面，量子机器本身的发展却遭遇了瓶颈。

  我不断思考我在职业生涯中见证的技术发展历程：从20世纪80年代的早期实验到如今的全球量子竞赛。过去40年来，芯片制造技术与芯片设计所取得的进步，已经从根本上重新定义了何为可能。

  我得出一个结论：制造一台通用量子计算机(即运作方式与普通计算机无异，但具备量子力学的指数级处理能力，能够同时探索海量可能性的计算机)需要超过100万个物理量子比特。要做到这一点，需要实现同等规模的技术飞跃。

  数据证实了这些担忧。从2019年到2025年，谷歌的量子芯片从拥有53个量子比特增加到105个量子比特，在六年内仅翻了一番。照此速度，在突破百万量子比特大关之前，我早已不在人世。

  任何观察过现代量子系统内部构造的人都能明白这一点。看看设备的示意图或照片，你能看到什么？一片由线路和分立元件交织而成的丛林，旨在冷却和控制隐藏在低温恒温器底部的一枚小小芯片。我们已经进入一个线路复杂度远超量子设备本身复杂度的阶段。

  我的愿景是，必须用单一的集成芯片替代整个纷乱如麻的控制系统。我们可以把它看作从20世纪60年代占据整个房间的大型计算机到20世纪70年代及以后的微芯片的转变。这种转变不是抽象数学层面的创新，而是工业工程学的一大奇迹。

  我们需要让低温集成电路在超导量子比特所需的极低温度下工作。采用这种方法，我们能在单个纯净晶圆上放置两万个高保真量子比特，而不是数百个，然后通过晶圆相互连接来实现每个系统达到百万级量子比特的目标。

  量子计算必须采用尖端芯片制造技术，它与在现代智能手机上集成数十亿个晶体管的技术相同。这意味着要淘汰那些过时、低效的方法，例如量子计算芯片开发中使用的已有60年历史的剥离制造工艺，这种工艺洁净程度不够，扩展性也不足。

  在国内建设此类基础设施比仅仅制定技术指标更重要。我生长于一个蓝领家庭，我明白制造业是美国实现良好、可持续就业的基石。传统半导体行业在将大部分制造产能转移到海外的同时，也将技术领先地位转移到了海外。

  我不希望自己的科研遗产只是多造就几个亿万富翁。我们应当与大众分享量子技术带来的变革性利好。下一次技术大革命必须与其缔造者联系在一起。

  引导整个超导量子比特领域走上这条道路的困难程度出人意料。我在想，现代文化关注的是最新成果和大举营销，这会不会导致那些必要、高难度且相对乏味的精深工业工程研究难以得到重视和资金支持。但通往可扩展量子计算机的道路需要由高科技制造设备铺就，而不仅仅是高影响力论文。

  超导量子比特领域是时候转移重心，从追逐下一个算法演示转向解决未来巨大的制造和工程挑战了。

  基础科学发现的时代需要让位于工业化制造时代。我们已经掌握大量物理学知识，现在需要的是工程师和技术专家。让我们推动必要的制造技术的发展，让这一切迅速发生；否则，量子计算的潜力或将永远被困在线缆丛林之中。 （编译/胡广和）