10 月 7 日，2025 年诺贝尔物理学奖正式揭晓。约翰・克拉克（John Clarke）、米歇尔・H・德沃雷特（Michel H. Devoret）与约翰・M・马蒂尼斯（John M. Martinis）三位科学家凭借 “发现电路中的宏观量子力学隧穿效应与能量量子化” 的突破性成果摘得奖项。这一成果不仅首次在宏观尺度证实了量子特性的可观测性，更直接为超导量子计算这一前沿科技发展奠定了坚实理论根基。
恰逢 “国际量子科学技术年”，诺奖的颁布再度掀起量子计算乃至量子科技领域的讨论热潮。本文将围绕超导量子计算的技术优势、落地场景与产业趋势展开，结合行业共识与实践进展，谈谈这一前沿领域的当下与未来。
超导量子计算的技术根基与核心优势
此次诺奖表彰的宏观量子隧穿与超导电路量子化成果，正是当前超导量子计算的核心技术根基。
约瑟夫森结宏观量子隧穿的证实，表明超导电路系统可以被视为一种“大型人工原子”，具备明确的量子态、能级结构和可控的量子跃迁，可连接外部电路作为可控的量子单元用于更复杂的实验系统，为后续超导量子比特的发展奠定了科学基础。在这些科学基础之上，超导量子计算技术得以飞速发展，成为目前工程化程度最高、最具前景的量子计算技术路线之一。
超导量子计算的巨大优势体现在它作为一种 “全固态” 工程化路径的可行性上。与依赖束缚在真空中的原子或离子的体系不同，超导量子比特是固定在芯片上的电路结构，从根本上避免了粒子 “逃逸” 导致运算中断的问题，这为芯片的固有稳定性提供了保障。
不仅如此，超导量子电路在操控和设计上同样展现出强大的工程魅力。在操控方面，它依赖于非常成熟的微波技术，其工作波段（通常为 4-8GHz）与现有的通信技术（如 5G）范畴高度重合，这意味着我们可以直接利用一个庞大而成熟的技术生态来实现精确控制。
更重要的是，超导量子比特并非一个固定的天然粒子，其能级、频率和耦合强度等关键参数，都可以通过电路的设计（如电容、电感等）进行灵活的人工 “裁剪”。这种高度的可设计性赋予了超导量子芯片无与伦比的灵活性，使得科学家和工程师能够像设计传统集成电路一样，为了特定的算法或应用来定制和优化量子处理器，这为其未来的多样化发展与规模化量产奠定了坚实的基础。
研发实践：超导量子计算从 “0 到 1” 到 “1 到 N” 的跨越
超导量子计算的研发是建立在本次诺奖所表彰的宏观量子隧穿与超导电路量子化这一基础原理之上。无论是国际上的 IBM、Google，还是国内的量子计算公司，所构建的量子处理器本质上都是这一诺奖成果的延伸与应用，即利用超导电路这一 “人造原子” 来制备和操控量子比特。
发展至今，行业面临的主要挑战已从原理验证转向了大规模的工程化扩展问题。诺奖成果为行业铺平了从 0 到 1 的道路，确立了物理实现的可行性。如今，行业的挑战已转向 “1 到 N” 的工程化扩展问题，核心在于如何在增加量子比特数量和质量的同时，有效地控制噪声、延长相干时间、提升保真度，并实现高精度的互联与控制。这标志着超导量子计算正式进入了一个以工程集成和工艺突破为主导的新阶段。
在这个阶段下，超导量子计算的发展将清晰沿着 NISQ（含噪声中等规模量子）处理器应用落地和量子纠错突破这两大技术主线并行推进。
一方面，业界将致力于挖掘 NISQ 设备的潜力，通过错误抑制和误差缓解技术，在化学模拟、金融优化和药物研发等高价值领域实现专用计算任务的实用化突破，展现出重要的早期商业价值。
另一方面，研究重心将加速向量子纠错倾斜，实现从脆弱的物理比特到稳定逻辑比特的跨越，为最终构建容错量子计算机奠定基石。
最值得期待的是看到量子计算在解决特定实际问题的过程中，其不可替代的价值被初步验证，同时纠错技术取得从实验室走向工程化的关键进展。
诺奖的积极影响：从信心强化到行业生态正向发展
诺奖的公布对超导量子计算领域的生态产生积极而深远的影响，其效应并非立竿见影地改变研发节奏，而是体现在信心的强化与产业生态格局的升级上。
今年以来，一个显著的变化是大企业与跨行业合作的意愿和能见度明显提升。对于大型科技公司和投资机构而言，诺奖提供了顶级的 “科学可行性背书”，极大地降低了战略决策中的基础科学不确定性。合作模式也从之前单一的学术合作，扩展到更多 “企业 - 企业” 间的强强联合，例如传统半导体巨头与量子计算公司的合作，旨在共同攻克量子芯片与经典计算基础设施集成中的工艺难题。
这也表明行业正从 “原理验证” 的学术驱动期，快速迈向 “工程化与生态构建” 的产业驱动期。诺奖无疑为整个领域注入了强大的动能。它传递了一个清晰的信号，让人才、资本和应用产业合作伙伴都更坚定地相信，超导量子计算是一条值得长期投入的技术路径。可以期待的是，诺奖将会加速量子计算的应用落地，催化更成熟、更紧密协作的产业生态的形成。
此外，诺贝尔奖的 “背书” 效应也将显著改变大众和资本对超导量子计算的认知。过去，量子计算在公众语境中常常与 “科幻”、“遥远” 甚至 “神秘” 挂钩。而诺奖的颁布，就像一位权威的裁判站出来，明确指出这项技术的科学根基是坚实且值得认可的。这极大地削弱了其 “泡沫” 的质疑声，让它从一个听起来像未来科学的前沿概念，变成了一个建立在获诺奖成果之上的、正在稳步发展的工程科学。
对于资本而言，这相当于一剂“强心针”。它降低了投资决策中的一部分基础科学不确定性，相当于为这个赛道提供了 “科学信用背书”，可能会吸引更多着眼于长远未来的战略资本入场，而不仅仅是追逐短期热点的风险投资。
更重要的是，诺奖让量子计算变得更 “可触摸”。当媒体在报道诺奖时，必然会反复向公众解释其基本原理，比如 “宏观电路也能展现量子效应”。这种高强度的科普，会让人们意识到，神奇的量子计算机并非凭空创造，其核心部件是可以在芯片上设计和制造的，甚至与大家熟知的半导体技术和通信技术（如微波）有着深刻的联系。这种认知上的转变对于整个行业吸引人才、获得社会支持和理解至关重要，可以为技术的长期发展营造了更健康的环境，加速大规模实用化量子计算机的落地和应用生态建设。
应用场景与长期主义：从科研前沿到产业落地
在超导量子计算的发展进程中，“应用在何处”“何时落地” 始终是行业关注的核心。
短期内，最可能看到它作为一种特殊的计算工具，在新药研发和新材料设计等科研领域率先实现实用化。例如，借助 NISQ 处理器对微小分子或简单材料进行量子模拟，可以帮助科学家更精准地理解其量子特性，从而加速一款新药的药效筛选或一种高温超导材料的发现过程。
一些特定类型的优化问题，比如物流路径规划或金融投资组合优化，也有希望用量子计算机实现加速。
另外，则与 AI 的融合，结合量子机器学习也很可能会实现一些 AI 应用的落地。像 Google 就把量子计算放在 AI 部门。（以上场景背后的原理，正是诺奖所肯定的 “人造原子” 能够模拟天然分子中电子的量子行为。）
而在更贴近生活的领域，直接的消费级应用可能还不会出现。就像经典计算机发展的历史一样，先是商用，实现小型化和低成本之后，才有可能进入消费级应用，但这不是短期内能实现的。
从产业发展的角度看，真正的长期机会，将属于在核心环节取得实质性突破的团队：无论是稀释制冷机、测控系统等硬件领域，还是量子算法、编程框架等软件生态，亦或是制药、金融等行业专用解决方案。商业化的脚步正逐步加快，但量子计算本质是一场 “马拉松”，需要投资者的耐心陪伴，更需要应用产业伙伴的协同努力。
正如未来学家阿玛拉的著名论断：“人们总是高估科技的短期效益，却低估其长期影响”。量旋从 2018 年成立开始，就做好了准备，以打持久战的心态，和各方伙伴一道，力争加速大规模商业化的早日到来。
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