誰能率先建立”量子優勢”?QPU時代的到來之快,可能會出乎所有人的意料。英特爾前CEO帕特·基辛格在近期接受採訪時表示,量子計算將在兩年內普及並加速戳破AI泡沫,且將在2030年前徹底取代GPU。在他看來,量子計算將與經典計算、AI計算共同構成未來計算世界的“神聖三位一體”。12月9日,量子硬體初創公司QuantWare正式發佈了全新的量子處理器(QPU)擴展架構VIO-40K,並計畫於2026年實現量子晶片的大規模量產。在荷蘭代爾夫特總部,公司正在積極建設Kilofab——這座全球最大且首個專門用於量子晶片生產的晶圓廠。據稱,這將使其產能較現有水平提升20倍。2025年初,黃仁勳還曾笑稱“量子技術距離實際應用至少還需20年”,可到了年底,各個量子初創公司和巨頭們的路線圖一個比一個激進,媒體和機構的預測也開始變得樂觀。無可爭議的是,2026年將是量子計算走向實際應用的關鍵一年。而現在正是梳理技術、回顧市場的好時機。讓我們先看看2025年的量子行業都發生了什麼。01. 2025年,量子大爆發2025年,量子大舞台上的主角可以概括為:三大巨頭、量子四俠和輝達。Google:繼2024年底發佈擁有105個物理量子位元的Willow超導量子處理器後,Google於2025年10月正式宣佈實現“可驗證的量子優勢”。通過運行“量子回聲”演算法,Willow晶片在處理亂序時間相關器任務時的速度比經典超級電腦快1.3萬倍。實驗資料進一步顯示,隨著物理量子位元規模的增加,系統的邏輯錯誤率呈現指數級下降,從物理層面驗證了糾錯理論的有效性。生態方面,Google深化了與輝達的合作,利用CUDA-Q平台進行大規模物理模擬,以解決下一代處理器的噪聲設計難題;此外,Google與英國國家量子計算中心(NQCC)達成合作,向英國科研機構開放Willow晶片的雲端存取權,支援在材料科學等領域的演算法測試。IBM:IBM在2025年繼續執行其硬體迭代路線圖,重點在於提升處理器性能與降低控制系統成本。硬體方面,IBM發佈並交付了代號為“Nighthawk”的120量子位元處理器,該晶片採用新一代可調耦合器,計算性能較前代“Heron”提升約20%。同時,IBM推出了實驗性晶片“Loon”,用於驗證大規模容錯元件的穩定性。在工程控制架構方面,IBM於同年10月公佈了與AMD的合作成果。雙方利用AMD現有的商用FPGA晶片,實現了對量子位元的即時糾錯控制。測試表明,該方案處理速度滿足即時糾錯需求,且項目進度提前一年完成。這一進展證明了通用商用晶片可替代定製硬體進行量子控制,有助於降低建構容錯量子電腦的工程成本,支撐IBM 2029年的容錯機型規劃。微軟:微軟於2025年2月發佈首款基於拓撲超導體材料的量子晶片“Majorana 1”。該產品標誌著微軟長期投入的拓撲量子計算路線從理論研究進入硬體原型階段。微軟方面表示,該晶片利用新材料特性,旨在物理底層實現對環境噪聲的免疫。儘管目前的位元規模較小,但該原型機的發佈驗證了拓撲保護機制在硬體層面的可行性,為後續擴展提供了實驗基礎。量子四俠”(IonQ, Rigetti, D-Wave, QCI):2025年,以IonQ、Rigetti、D-Wave和Quantum Computing(QCI)等為代表的上市量子計算公司經歷了市場整合與業務調整。IonQ於6月完成對英國初創公司Oxford Ionics的收購,涉及金額約11億美元,旨在整合離子阱技術專利並擴充工程團隊。Rigetti Computing繼續推進超導系統的模組化部署,最佳化了Ankaa-3處理器的互聯性能。D-Wave則重點展示了量子退火技術在物流調度與供應鏈最佳化中的混合求解能力。此外,Quantum Computing繼續在光子學領域探索,致力於降低系統運行的環境門檻。輝達:2025年,輝達在量子領域經歷了一次戰略修正。黃仁勳從年初對量子計算的質疑,到3月GTC峰會公開致歉並確立量子戰略地位,隨後迅速開啟資本運作。9月,輝達旗下NVentures在一周內連續重注三條技術路線:參與Quantinuum近6億美元融資(離子阱)、加持QuEra(中性原子)以及跟投PsiQuantum的10億美元E輪融資(光量子)。這一組合拳旨在通過資本覆蓋主流硬體模態,而非自研QPU。在年底華盛頓GTC大會上,輝達推出了NVQLink,實現量子電腦QPU和GPU的直接通訊。黃仁勳指出,量子計算的QPU已獲得空前支援,目前包括17家量子計算公司和8個美國能源部DOE國家實驗室均已接入輝達生態。02. 2026年,好戲連台基於各主要廠商的技術路線圖及行業分析機構的預測,2026年被視為量子計算從工程驗證邁向效用驗證的關鍵節點。行業關注點將從單純的物理位元規模擴展,轉向邏輯位元的質量驗證及混合計算架構的實際部署。在超導路線方面,IBM在其規劃中將2026年設定為展示“量子優勢”的關鍵年份。公司計畫通過“以量子為中心的超級計算”架構,嘗試在特定科學任務中證明其比經典電腦具備成本或精度優勢。其處理器預計將支援更深層級的量子門操作(目標約7500個門),以運行更複雜的演算法。Google則面臨從糾錯原理驗證向建構長壽命邏輯量子位元過渡的工程挑戰,重點在於進一步提升物理位元的相干時間與門保真度。在新興路線方面,中性原子廠商QuEra Computing提出了發佈擁有100個邏輯量子位元系統的目標;光量子廠商PsiQuantum正加速其在芝加哥與布裡斯班的超大規模系統組裝,預計將在2026年進入關鍵的系統整合階段;以及QuantWare啟動Kilofab晶圓廠的計畫,嘗試推進量子晶片的工業化量產。上述計畫均存在較高的工程不確定性,2026年將是驗證這些激進目標能否兌現的檢驗期。隨著輝達CUDA-Q等中介軟體平台的推廣,2026年“量子-經典混合計算”或將成為資料中心的標準部署模式。QPU將更多地作為加速器被整合到高性能計算叢集中,用於分擔特定的模擬或最佳化任務。這種架構的普及將推動量子計算與AI工作流的結合,特別是在大模型訓練最佳化和複雜分子模擬領域,行業預計將出現更多基於混合算力的應用測試。針對雲服務領域,IBM、AWS和微軟目前已提供量子接入服務,2026年雲廠商或將進一步整合“量子+經典”的混合資源。服務模式將從提供單一的實驗性硬體訪問,向提供整合了高性能計算資源的混合算力環境演進。企業級使用者通過雲平台呼叫量子算力解決實際問題的門檻有望降低,但能否在大規模商業場景中產生正向投資回報率仍待觀察。在安全層面,美國政府強制推動數字基礎設施的抗量子化升級。依據國家安全備忘錄(NSM-10)的戰略部署,美國聯邦機構已進入後量子密碼(PQC)遷移的實質執行階段。白宮要求各機構加速淘汰RSA等傳統加密演算法,並將2025-2030年設定為核心系統完成PQC升級的關鍵窗口期。這一舉措旨在確立美國在下一代加密標準制定上的主導權,並以此帶動金融、國防等關鍵領域的防禦體系重構。這也體現出一個事實,即2026年的量子計算競賽將不僅僅發生在企業層面上,還將發生在全球主要國家之間。03. 量子工業體系,各國都在建展望2026年,隨著全球主要經濟體進入新的政策周期,量子計算的發展邏輯正在發生深刻演變。各國關注的焦點正從早期的單一科研指標比拚,逐步向建構有韌性的工業體系與掌握產業鏈核心環節轉移。美國在2026年的戰略重心轉向了夯實內部工業基礎。針對非營利組織“提升量子”指出的勞動力斷層風險,NIST(國家標準與技術研究院)預計將在科羅拉多州等地加速培育量子產業叢集。與以往主要資助基礎科研不同,2027財年的研發預算導向顯示,美國政策更側重於培育熟練的技術工人與工程師,並探索包括股權換資金在內的扶持新模式,旨在建構從研發到製造的完整本土工業閉環,以解決低溫電子學與微波工程領域的人才缺口問題。2026年是中國“十五五”規劃的開局之年,量子科技在相關規劃建議中被定位為“新的經濟增長點”,這暗示著中國量子產業正加速從實驗室驗證向產業化培育過渡。在基礎設施層面,中國產業界依託“東數西算”工程,正在探索將量子計算融入國家級算力網路。中電信量子與本源量子等企業預計將進一步試點“四算融合”,即量子+超算+智算+通用,試圖利用氣象預報、電網調度等公共場景的真實需求來牽引技術迭代。在產業鏈建設上,中國企業正致力於建構全端自主的生態系統。以量羲技術為代表的廠商正推進稀釋製冷機、特種線纜等關鍵部件的研發驗證。同時,光量子路線也在加速佈局,圖靈量子等整機商在AI與生物醫藥領域探索差異化應用,而騰景科技則通過精密光學元元件的研發,為這一路線提供堅實的底層硬體支撐。歐洲與英國同樣在加速推進“技術主權”戰略。英國承諾持續投入資金支援量子產業,依託ORCA Computing等本土企業建構具備國際競爭力的產業高地。歐盟則傾向於支援本土公司建設量子晶片代工設施,試圖在晶片製造環節掌握更多話語權,建構具備獨立創新能力的產業“第三極”。