量子计算机:DARPA测试六台机器,看其中一台能否在2033年前实现盈利
一百个量子比特,一千个,一百万个……多年来,人们一直拿量子比特的数量来兜售量子计算机,就像过去拿百万像素的数量来卖相机一样。唉。我想知道的是,这东西到底有没有用。而在10月7日,一家美国机构终于提出了这个问题:这台机器将来赚的钱会不会比它的成本更多?这听起来很傻,可到现在还没人知道答案!
这家机构就是DARPA,它负责资助美国的前沿研究,还在1969年启动了互联网的前身,那时它还叫ARPA。它宣布,四家公司 Atom Computing、Diraq、IBM 和 IonQ 进入了量子计算机大型评估的最终阶段。它们将与自2025年2月起就获得资格的 Microsoft 和 PsiQuantum 会合。六位候选者,制造同一台机器的六种完全不同的方法,还有一个截止日期:2033年。
六台机器,六种技术,只有一个评审团
对量子计算机来说,盈利到底是什么意思?
DARPA给出了一个非常接地气的定义:一台“达到实用规模”的机器,就是一台其计算结果的价值高于建造和运行成本的机器。不是实验室纪录,不是能上头条的演示,而是一台能自己付账单的机器。
而这完全不是显而易见的事。普通计算机用比特计算,也就是0和1。量子计算机用量子比特计算,它们遵循微观世界的奇怪物理规律,也就是原子的规律。在某些问题上,比如模拟分子的行为,这就是合适的工具,原因很简单,因为自然本身就是这样运行的。问题在于,量子比特脆弱得离谱:一点振动,一点热量,计算就直接泡汤。因此,需要庞大、极冷又极其昂贵的机器,还需要成吨的量子比特不停地互相监视,以便纠正自己的错误。
说白了,这就像一辆只有在零下273度才能启动的赛车,只要一粒沙子碰到发动机就会熄火,还得派一支机械师大军去检查每一圈车轮:要让它盈利,就得真正赢下很多很多比赛!
同一台机器的六种配方
这份名单让我着迷的地方在于,六家没有一家采用相同的做法。没人知道哪种配方才是正确的,所以DARPA把它们全都拿来测试:
- IBM用冷却到比太空还冷的微小电路来制造量子比特。这就是我们在所有照片里都能看到的那种著名金色吊灯。
- IonQ抓住带电的原子,也就是离子,然后借助电场让它们漂浮在真空中。
- Atom Computing用激光束,也就是“光镊”,固定住普通原子。这家公司说自己已经造出了超过1,200个量子比特的机器。
- 澳大利亚公司 Diraq 把量子比特刻在硅里,使用的就是制造电脑芯片的那些工厂。这和法国公司 Quobly 押的是同一个赌注,三周前我就通过它那块从普通工厂走出来的量子芯片跟你聊过这件事。
- PsiQuantum用光粒子,也就是光子来计算,光子会在光纤中传播。
- Microsoft押注于最奇特的路线,也就是“拓扑”量子比特,据说这种量子比特天生就能防止错误。这也是物理学家争论得最多的一条路线。
这有点像1900年时,我们把蒸汽汽车、电动汽车和汽油汽车并排放在一起,然后说:看看究竟哪一种能不抛锚地绕全国跑一圈。剧透一下:在当时,电动汽车远没有那么可笑。
从计划到证据
到目前为止,DARPA读的是文件,说白了就是非常严肃的介绍材料。一年来,它的专家仔细审查了每家公司的方案、技术风险和承诺中的原型。从现在开始,一个独立于政府的团队会在真正的硬件上进行测量、测试和验证,确认每台机器都能按计划造出来,并像宣传的那样运行。“C阶段,就是从方案开始走向证据的地方”,负责该项目的Micah Stoutimore总结道。
而且桌上还有钱:IonQ最多可拿到3亿美元,Atom Computing也是这么多,Diraq也是这么多,其中第一笔为5100万美元。IBM没有公布金额。至于公布的时间表,则来自这些公司自己,所以是承诺,不是事实:IBM的目标是在2029年造出第一台能够纠正自身错误的机器,Diraq则提到2031年在单块芯片上实现200万个量子比特。
这些日期都是公司自己公布的。2033年再来聊
我挺喜欢DARPA的语气。没有什么“革命”,也没有什么“两年后”:Micah Stoutimore说,“我们越来越期待有人能在2033年之前造出一台盈利的量子计算机。我们还不知道的是,哪支团队会做到,也不知道他们会采用什么方法。”挺诚实!
不过还是有两个保留意见,而且这是DARPA自己写出来的。首先,这个阶段不会造出最终的机器:它只会说明谁已经准备好去造它。其次,它计算盈利时算上了建造和运行成本,却没有算上已经花在研究上的数十亿美元。盈利,是的,但前提是忘掉已经花掉的那笔钱。
好吧,那它能派上什么用场?
不是为了更快地看Netflix,甚至也不是为了写邮件。你的电脑和手机仍然会是普通电脑,这样其实很好。我知道,这没放一台量子计算机在你桌上那么性感。一台盈利的量子计算机,会是一台放在计算中心里的机器,由实验室按小时租用,也不是拿来玩串流电子游戏的。
最好的例子就是药物。今天,为了找到一种能治病的分子,化学家们要把成千上万种分子一个接一个地测试好几年,最后绝大多数都会进垃圾桶。如果一台机器能够提前算出某种分子会如何表现,我们就能排除错误的方向。汽车或手机的电池也是同一个道理,我们可以通过在屏幕上发明新材料,让它们更耐用;化肥也一样,它的生产会吞噬巨量能源,因此会影响你购物车里东西的价格。
量子的赌注:更少的试管,更多的计算
什么时候?要到2033年之后才能知道这是否可行,而在第一批通过这种方式找到的药物进入药房之前,还要再等上好几年。十年,二十年,或者永远。行吧,也许。
不过,关于盈利的问题,计算机行业早就问过自己了。1956年,IBM推出了第一块硬盘 RAMAC:一台超过一吨重的机柜,容量大约5兆字节,还不到你手机里一张照片的大小。配套的计算机每月租金是3,200美元。只有少数几家大企业用得起,而且只是因为它能帮它们赚到比成本更多的钱。如今,一张指甲大小的存储卡能存下多出几十万倍的数据,只要几欧元。
第一块硬盘重达一吨多。你手机里的那块,放在一根手指上就够了
第一台能盈利的量子计算机,恐怕会像 RAMAC 一样:巨大、贵得离谱,只供少数人使用。一切都是这样开始的。
谁会赢?
这一次,不是某家公司宣布自己赢了,而是评审团说“拿给我看看”。如果要我押一种方案,我会押硅,因为全世界已经知道如何批量制造数十亿枚芯片。但在1900年,我肯定会押蒸汽。
那么 IBM、IonQ、Atom Computing、Diraq、Microsoft 和 PsiQuantum:祝你们考试好运,可别作弊啊。这一次,一切都会受到监视,活着的人自会看到结果。
来源
- DARPA,2026年10月7日:四支新团队进入 Quantum Benchmarking Initiative 的最终阶段
- Quantum Computing Report,2026年10月7日:四家公司的技术、金额和时间表
- PostQuantum:根据 DARPA 的常见问题,C 阶段不会做什么
- IBM:RAMAC 的历史,1956年的第一块硬盘
- Wikipédia:IBM 305 RAMAC 及其租赁价格
在 Claude Code 的帮助下写成,经我审阅和修订。




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