量子投资白热化,应用才是终局

来源:半导体产业纵横发布时间:2026-05-24 17:01
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美国加码量子领域投资。

美国依托规模达20亿美元的《芯片与科学法案》资金,扶持各类技术路线的量子晶圆厂与硬件企业。但当下更为棘手的难题,是如何将量子比特、晶圆材料与硬件架构,转化为具备实际价值的落地应用。

美国商务部日前公布意向拨款方案,拟动用总额20.13亿美元的法案补贴资金,扶持量子计算产业链内九家企业,分别为国际商业机器公司、格芯、D-Wave量子公司、迪拉克量子、里盖蒂计算、Infleqtion、原子计算、光量子公司与Quantinuum。目前这笔资金仅为拟定发放方案,尚未最终敲定,但资金分配思路已然清晰。美国政府并未将这笔资金视作常规科研补助,而是以产业政策为导向,在量子市场尚未完全成熟阶段,全面扶持本土量子产业产能建设,资金覆盖晶圆代工、硬件平台以及各类差异化量子架构赛道。

此番大手笔投资也引出一道关键考题:借助公共资金推动量子制造规模扩张、提升硬件产能后,行业能否真正将产能优势转化为可量化的实际商业价值?

多技术路线并行布局

国际商业机器公司获得的资金扶持。该企业宣布,已与美国商务部签署拨款意向书,拟获得10亿美元法案资金支持,用于成立独立子公司安德森。据企业介绍,这家企业将打造美国首座专门服务于量子芯片制造的专业晶圆厂。

安德森公司总部选址纽约州奥尔巴尼,采用300毫米晶圆工艺开展量子器件生产。与此同时,国际商业机器公司还将投入等额10亿美元资金,并输出知识产权、生产设备与专业人才,共同扶持新公司运营。

这笔专项拨款的意义,早已超出单纯企业补贴范畴:从晶圆制造工艺、特种原材料,到器件集成装配与供应链管控,全方位搭建量子产业制造根基。

本次资金方案同样纳入格芯企业,美国国家标准与技术研究院将其与国际商业机器公司一同划定为两大核心晶圆代工扶持主体。对两家企业的联合注资,足以看出并未将量子计算局限于软件研发与实验室研究范畴,而是将其定性为需要实体制造支撑的产业赛道。

D-Wave公司的扶持案例,则展现出第二层布局思路:政府资金不仅投向晶圆代工企业,同时同步扶持深耕不同技术路线的量子硬件厂商。

D-Wave披露,企业已签署意向协议,有望获得1亿美元法案资金。这笔资金将助力企业同步推进超导退火量子系统与门控模型量子技术的研发迭代,且根据最终拨款协议,政府还将获得该公司相应股权。

量子计算行业目前并存多种竞争架构体系,超导量子比特、离子阱、光子、硅自旋、中性原子、量子退火等技术路线均拥有研发阵营。各类路线在运算速度、保真度、规模化拓展、生产成本与技术成熟度上各有优劣,利弊取舍各不相同。扎帕塔量子公司首席执行官苏米特·卡普尔表示,此次资金全面覆盖各类技术路线,是本次扶持方案的一大核心亮点。

卡普尔表示,全面扶持不同技术路径具备积极意义,业界普遍认为未来不会出现单一技术垄断市场的局面。各类技术方式各有所长,能够适配不同应用场景,在速度、精度、成本和成熟度上形成差异化互补。

不过分散资金扶持多条技术赛道,也衍生出新的行业难题。多种硬件路线同步发展的背景下,行业亟需统一评测标准,依据实际运算任务判定技术性能优劣,而非仅参考硬件自身参数指标。

卡普尔认为,产业链需要中立第三方机构,针对真实应用场景,横向评测不同技术路线的实际表现。倘若缺少客观评判体系,各家企业都会片面推崇自身技术的发展潜力。

应用与算法层面存在短板

卡普尔指出产业布局不能止步于底层硬件研发。若一味堆砌量子比特与晶圆产能,却缺失配套应用场景、运算算法以及企业落地适配能力,量子技术便无法真正创造商业价值。

他坦言,倘若行业全部资源都聚焦产能搭建,迟迟无法落地可落地的实际应用,不能让量子技术切实发挥作用、帮助企业提升收益,产业发展便算不上取得实质性突破。

卡普尔将量子产业体系划分为三层逻辑:应用目的、解决算法、硬件载体。应用目的涵盖药物研发、运算优化、仿真模拟、机器学习、新材料探索、加密安全等实际问题;解决算法是攻克各类难题的运算逻辑;硬件载体则是量子芯片等实体设备。

对照这一划分标准,美国本次资金扶持高度集中于硬件载体层面。卡普尔建议,硬件投入的同时,必须同步加码算法研发、软件开发、场景挖掘以及企业适配改造。行业需要帮助企业挖掘适配量子技术的业务难题,匹配对应的硬件技术路线,提前布局算法专利,为技术商业化普及做好铺垫。

当下量子产业处于竞速发展阶段,行业不能只专注制造量子硬件,更要明确硬件的实际用途。

谷歌量子人工智能团队发布的《量子应用领域重大挑战》报告,也提出相似观点。报告称,量子硬件技术迭代速度飞快,但大规模容错量子计算想要持续获得资金投入,必须依靠落地应用彰显实际价值。

研究团队将量子应用发展划分为五个阶段,从基础算法探索到商业化落地部署,同时指出两大发展瓶颈:一是挖掘能够凸显量子算力优势的实际运算问题,二是将理论问题对接真实产业场景。这也印证了卡普尔的核心观点:美国斥巨资搭建量子产业产能后,下一步必须思考如何让技术突破单纯技术成果范畴,创造实际价值。

从算力优势迈向实用价值

在卡普尔看来,行业评判标准已然更新,不再以量子计算能否超越传统计算机作为衡量标尺,这一算力突破门槛早已实现。

以谷歌威洛量子系统为例,该设备数分钟便可完成超级计算机耗时极久的运算任务,量子算力优势已经得到验证。但算力领先不等于规模化实用价值落地,二者存在本质区别,这也将成为评判本次扶持政策成效的关键依据。

更多量子比特、性能更强的硬件设备、实力雄厚的本土企业与自主晶圆产能,都是产业发展的重要基础。而长期发展的终极考验,在于这些投资能否在化学研究、药物研发、新材料、加密技术、仿真运算、人工智能、方案优化等高价值领域,催生颠覆性的实际产业价值。

卡普尔表示,五年后评判产业成败,核心要看量子化学、电池材料、超导技术、医药研发、信息加密、仿真模拟等多个高端领域,是否诞生可量化、可落地的量子实用成果。

与此同时,扶持方案也暴露产业下一阶段的发展瓶颈。美国能够助力硬件设备制造,但整个行业仍需不断探索,明确量子技术真正的应用方向。

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