量子计算的赛道上,公司的选择不再只有一种声音。
3月24日,Google Quantum AI(谷歌量子AI)宣布将研究范围扩展至中性原子量子计算,加速实现商业实用量子计算机的发展。
在过去的十余年里,谷歌几乎将全部筹码压在超导量子比特上。从实现“量子霸权”到推出低于纠错阈值的Willow芯片,超导路线承载了谷歌关于“本十年末实现商业相关量子计算机”的宏伟蓝图。
然而,随着中性原子技术在近两年的异军突起,尤其是其在扩展性上展现出的惊人潜力,即便是量子领域的“老玩家”也不得不调整棋局。
显然,这不是简单的对于技术路线的补充,更是一次深思熟虑的战略转移。
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从单押超导到双轮驱动
谷歌量子AI的十余年发展史,本质是超导量子比特的进化史。从实现“量子优越性”到构建可纠错量子电路,超导技术始终是谷歌的基石。
然而,单一技术路线的局限性逐渐显现:超导量子比特虽在电路深度和操作速度上占优——每秒百万次门操作,周期低至微秒级,但其量子比特数量扩展面临物理瓶颈——需数万量子比特架构,且依赖极低温环境,工程复杂度高。
因此,在2026年3月24日,这种“单押”策略正式转变为“双轮驱动”。
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谷歌量子AI创始人兼负责人哈特穆特·内文(Hartmut Neven)更是在官方博文中明确表态,“超导处理器在时间维度(电路深度)上更易扩展,而中性原子在空间维度(量子比特数量)上更具潜力。”
这一判断揭示了双轨战略的核心逻辑——以超导保障短期商业化落地,以中性原子破解长期扩展难题。
当然,这一转变也契合了谷歌量子AI的使命——为本无可解决的问题构建量子计算。而同时投资超导和中性原子这两种方式,能提升谷歌更快完成使命的能力。这是一种典型的谷歌式务实逻辑,既然通往容错量子计算的道路上既有“深度”的挑战,也有“广度”的难题,为何不双管齐下?
值得一提的是,谷歌的这个动作并不是对原有路线的否定,而是一种“强力插件”式的补充。谷歌明确表示,超导仍是本十年末实现商业化的核心引擎。中性原子的加入,更像是一个加速器——利用其在规模化和连接性上的优势,去攻克超导路线在物理扩展上遇到的瓶颈,尤其是在量子纠错的物理实现层面。
正如谷歌量子AI首席运营官查琳娜·周(Charina Chou)所言,过去两三年中性原子领域发生了“非常有趣的事情”,这种技术成熟度的跃迁,让谷歌认为现在是介入的最佳时机。
此举也呼应了量子行业的共识——未来量子计算生态将是多平台共存,绝非单一路线垄断。
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为什么是中性原子?
量子计算的技术路线百花齐放,谷歌又为什么选择中性原子?简单来看,这不仅是物理特性的选择,更是商业与工程逻辑的博弈。
中性原子作为量子比特,拥有天然的“同一性”。这种模态利用光镊实现灵活的连接图谱。虽然中性原子的处理速度(毫秒级)慢于超导(纳秒级),但其“全对全”(Any-to-any)的连接性极大地降低了量子纠错(QEC)的物理开销。
更重要的是,2025年,中性原子量子计算迎来爆发式进展,成为年度“黑马”。QuEra与哈佛大学团队利用光镊阵列操控了数千个中性原子,刷新物理比特规模纪录;莫斯科国立大学的72比特原型机则采用“计算-存储-读取”三区架构,解决读取干扰问题。
数据显示,中性原子已可扩展至约一万个量子比特的阵列,这是超导路线短期内难以企及的规模天花板。
这些突破背后是技术成熟度的飞跃:真空系统模块化、标准化降低了研发门槛,使中性原子从实验室走向工程化。
同时,中性原子赛道的热度更是直观地反映了资本的信心。光子盒研究院《2026全球量子计算产业发展展望》报告显示,2020-2025年,量子计算领域全球融资总额从4.72亿美元跃升至53.95亿美元,2025年同比增幅高达167.74%。尽管光量子与离子阱占据主导份额,但中性原子与超导同属第二梯队,且中性原子因其可扩展性成为资本新焦点。
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比如,QuEra累计融资超2.3亿美元,投资方包括谷歌、软银、NVIDIA等顶级机构,是谷歌量子生态核心伙伴。国内中性原子初创企业太一量生成立2个月获超亿元天使轮融资,刷新行业速度纪录。
与此同时,欧洲巨头Pasqal以20亿美元估值开启IPO进程,Atom Computing与微软的结盟,都证明了中性原子已从实验室走向大规模工业部署。
在此基础上,谷歌公布了清晰、可落地、指向容错的中性原子研究三大关键性支柱:
-量子纠错(QEC):针对中性原子阵列的任意连接性优化纠错方案,降低容错架构的空间与时间开销。
-建模与仿真:利用谷歌世界级的计算资源和基于模型的设计,模拟硬件架构、优化误差预算并优化组件目标。
-实验硬件开发:构建可操控原子量子比特的大规模系统,实现容错操作。
三大支柱形成闭环:量子纠错定义目标、建模仿真降低成本、硬件开发落地能力,全部指向同一个目标——容错量子计算。
因此,“为什么是中性原子”这个问题的答案,并不只是技术优越性或资本青睐性,而是其在当前时间点上,最符合容错量子计算加速需求的综合解。
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人才与生态的“磁吸效应”
谷歌此次扩张的另一大看点,在于其落地的“地点”与“领军人”。
科罗拉多州博尔德,对于普通人来说可能略显陌生,但在量子物理学家眼中却是圣地。这里是全球原子、分子和光学物理(AMO)的绝对中心,汇聚了JILA、美国国家标准与技术研究院(NIST)、科罗拉多大学等机构,形成了“联邦实验室-高校-企业”协同的量子生态。
为主导这一新项目,谷歌聘请了该领域的顶尖专家亚当·考夫曼(Adam Kaufman)博士。考夫曼以其在中性原子控制领域的研究闻名,他将领导博尔德的新硬件团队,同时保留其在JILA和科罗拉多大学的教职。
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考夫曼本人表示:“我很高兴加入谷歌全球领先的量子计算项目,并将这一领导地位扩展到一个全新且极具前景的中性原子平台。”
亚当·考夫曼的加盟再次表明,谷歌正通过吸纳顶尖学者,将学术前沿成果快速转化为工程能力。NIST物理测量实验室主任James Kushmerick评价:“考夫曼的加盟对NIST是损失,但对美国量子产业与博尔德生态是巨大收获。”这一评价道出了顶尖人才流动对产业的深远影响。
更深层来看,这种人才与资本的双向流动,正在形成一种“磁吸效应”。顶级科学家、初创公司、资本与平台型企业之间,开始围绕中性原子这一技术节点形成聚集。这种聚集一旦形成,将显著加快技术迭代速度,并放大领先者优势。
所以说,谷歌不是简单地“挖人”,它想做的是将自身融入到当地已经成熟的产学研生态中。
此外,谷歌与QuEra的合作也从单纯的财务投资转向了深度的技术协同。QuEra作为中性原子计算的基础方法开创者,拥有强大的硬件积累。同时,其在2025年实现逻辑量子比特的魔法态蒸馏、算法容错(AFT)等突破性进展,也将加速谷歌中性原子项目研发。
通过这种内外部协同的模式,谷歌在中性原子领域的研发节奏将比当年超导起步时快上数倍。
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为了那个“无可解决的问题”
谷歌的这一步,看似是技术扩展,实则是产业逻辑的升级。
在量子计算发展的早期阶段,行业关注的是路径之争,即哪种物理体系更有潜力,谁能率先实现量子优势。但随着技术逐步成熟,这一问题正在被新的问题取代——如何以最小成本、最快速度实现容错量子计算。
在这一目标下,单一路线的局限性逐渐显现,而多路线协同的优势开始凸显。谷歌的“双轮驱动”策略,本质上是对这一趋势的提前响应。
可以预见,未来量子计算的领先者,很可能不是在某一技术路径上做到极致的公司,而是能够整合多种技术、构建高效系统架构的“平台型玩家”。这说明,竞争将从“单点突破”升级为“体系能力”。
同时,容错量子计算正在成为整个行业的“统一坐标”。无论是超导、中性原子还是其他路线,其价值都将以“距离容错还有多远”来衡量。在这一坐标下,中性原子的意义就不再只是“另一种选择”,而是一种更具时间效率的路径补偿机制。它的加入,本质上是在压缩时间曲线,在不确定性中争取确定性。
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而当我们把视角拉升到全球竞争层面,这一变化的含义会更加清晰。以谷歌为代表的美国科技体系,正在用一种更具工程思维的方式重构前沿技术布局——不执着于单一最优,而追求整体最优;不押注确定性,而管理不确定性。
这对于中国而言,是一个必须正视的信号。
过去,我们在量子通信、超导、光量子等方向上不断取得突破,证明了“单点能力”的潜力;但未来的竞争,考验的将不只是某一条路线的领先,而是多技术协同能力、工程化能力以及生态组织能力。
换句话说,真正的差距,可能不在实验室里,而在体系之中。
与此同时,中性原子等新兴路线仍处于全球竞速的“开放窗口期”。这既是变量,也是机会——谁能率先完成从技术突破到系统整合的跃迁,谁就有可能在下一阶段占据主动。
量子计算的终局尚未到来,但可以确定的是,行业正在进入“体系竞争期”。
而谷歌,显然不打算只押一张牌。如果说2019年的“量子优越性”是谷歌定义行业的时刻,那么今天的中性原子布局,则更像是一次重新定义未来的下注。
[1]https://blog.google/innovation-and-ai/technology/research/neutral-atom-quantum-computers/
[2]https://coloradosun.com/2026/03/24/google-boulder-physicist-quantum-computing-colorado/
[3]https://thequantuminsider.com/2026/03/24/google-paves-a-two-lane-quantum-roadmap-by-adding-neutral-atom-systems/
[4]https://quantumzeitgeist.com/google-quantum-ai-research-include/
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