黄仁勋认错押注,量子计算的拐点要来了?
2025年初,黄仁勋说实用量子计算机还要等20年,一句话砸崩了量子概念股。两个月后他就在英伟达GTC上公开认错,之后不仅接连投资头部量子公司,还在巴黎GTC上直接说量子计算正在接近拐点。拐点到底来没来?太一量生创始人方正浩(中欧EMBA 2024)给了一个冷静的坐标:拿大语言模型做参照,量子计算大约处于GPT 2.5到3之间。底层能力跑通了,但离改变产业格局还有一段路。好在这段路,第一次有了比较清晰的时间表。
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量子计算是什么?
我们日常用的电脑和手机,其计算的基本单位是比特。一个比特只能处于两种状态之一:0或者1。所有程序,从微信到抖音,本质上都是0和1的排列组合在高速切换。
量子比特不一样。它可以同时处于0和1的叠加状态,有点像一枚硬币在空中旋转,还没落地之前,正面和反面都有可能。而且,两个量子比特还能纠缠,一旦纠缠上,不管隔多远,一个变了另一个会立刻跟着变。
这些特性让量子计算机能在计算过程中同时探索很多条路径,通过特定算法把本来要穷举的步骤大幅缩减。粗略打个比方,别人要试一万把钥匙,它可能试一百把就够了。
但量子系统有一个致命弱点:极不稳定。哪怕一丁点温度变化、电磁波干扰,甚至宇宙射线扫过,都可能让量子比特的状态坍塌。你花了大力气造出一个同时在探索千万条路径的量子态,结果环境随便碰它一下,就塌回了一个普通的0或1。什么都没算出来。
所以量子计算真正的考验不是造出量子比特,而是让它稳定到能用。这就引出一个关键概念:逻辑比特。
单个物理比特错误率太高,大约千分之一到万分之一,而一个实用的量子算法可能要跑几百万甚至几千万个逻辑门。千分之一的出错率累积几百万次,结果就是零。科学家的办法是用几百甚至上千个物理比特,通过纠错算法绑在一起,组成一个可靠的逻辑比特。相当于用一群散兵游勇凑成一个训练有素的班组。
造一两个量子比特不难,大学实验室都能做。但要让成千上万个逻辑比特稳定运行,是物理学和工程学的双重极限挑战。这也是这个行业门槛极高的原因。
谷歌2019年说造了一台量子计算机,它在某一个特定计算任务上比当时最快的超级计算机还要快。这是一个真实的工程成就,但它挑选的那个任务本身就是为量子计算机量身定做的,不代表它在通用任务上能表现好。
可以说,逻辑比特数量就是当下整个行业的金标准。谷歌、IBM、微软,加上各路创业公司,路线图里最重要的指标就是逻辑比特能做到多少个。谁先做出规模化的高质量逻辑比特,谁就拿到下一阶段的入场券。
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它能做什么?
量子计算不是什么都能做。经过几年的预期调整,行业内对它的适用范围有了比较清楚的共识。优势比较确定的方向有三个。
第一是材料模拟和药物研发。化学反应在分子层面本质上就是量子力学过程,用传统计算机模拟,计算量随分子变大而指数级增长,很快就算不动。目前全球最大的智算集群是马斯克SpaceX的50万张英伟达显卡集群,但它也没办法精确地模拟一个化学反应。而一台拥有约300个逻辑比特的量子计算机,一小时的计算量相当于这台超算跑十年。对制药行业来说,单个药物研发周期哪怕缩短三分之一,可能就是几十亿美元的价值差异。
第二是密码破解。互联网上几乎所有加密通信,登录银行、发微信、刷信用卡,底层都靠RSA类加密算法,安全性建立在大数分解极其困难这个前提上。传统计算机破解一个高位密码可能要十万亿年,但量子计算机通过特殊算法有望在合理时间内完成。过去认为需要上万个逻辑比特,最新研究把这个门槛降到了一千多个。密码体系的更新换代通常需要十年以上,所以各国已经在提前准备。
第三个是AI训练,也是最近才打开的一扇门。量子计算过去被认为做不了AI训练,有梯度消失和数据吞吐方面的瓶颈。但最新研究发现,它在高维训练数据的降维上有很大优势,可以把数据量压缩好几个数量级。
这个方向离落地最近,原因很简单:需要的逻辑比特最少,大约60个,远低于化学模拟的300个和密码破解的上千个。而且,AI对算力的需求长期真实存在并愿意为之花钱。只要大模型还向前发展,算力缺口就会一直存在。
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路线在收窄
量子计算不止一种做法,全球大约有八九条技术路线在同时推进。目前被认为五到十年内有可能产业化的主要有五条:
超导路线用的是在极低温度下没有电阻的电路,谷歌和IBM都选了这个方向,过去十年投入最大,进展也最明显。
离子阱是用电磁场把单个离子悬浮在真空中,用激光操控它的量子态,优点是量子比特的质量很高、出错少。
中性原子路线和离子阱有点像,但不需要电荷,用光镊把原子排成阵列,在大规模扩展上目前看起来更有潜力。
拓扑量子走的是一条完全不同的思路,它试图从根本上让量子比特更稳定,但技术上最难。
光量子用光子来计算,中国在这条路上积累不少。
过去十年大家各试各的,但现在格局在发生变化:中性原子路线开始吸引越来越多的资源,关键原因是它在大规模扩展上的表现比预想的好。
什么叫大规模扩展?就是量子比特数量从几十个涨到几千个的时候,系统还能不能稳定工作。超导路线在这个问题上一直比较吃力,中性原子看起来更有后劲。
最近几周接连发生了几件事:一直做超导的谷歌宣布进入中性原子领域,提出量子霸权概念的现代量子计算之父John Preskill教授自己开了一家中性原子公司,几篇重要论文的成果也都基于中性原子体系。
这个变化的意义不只在技术层面。它说明行业正在从百花齐放的探索期进入技术收敛期。路线一旦开始收敛,人才、资本和产业链配套就会迅速聚拢。谷歌、IBM、微软等美国大厂的目标是2029年底前把量子计算机部署进数据中心,不是在实验室里放一台做演示,是接入云基础设施让外部用户通过网络调用。QuERA甚至表示要在2028年作出256个超高保真度的逻辑量子比特。DARPA把通用量子计算机的时间表定在了2033年之前。中国把量子科技列入十五五规划六大未来产业之首。
一个有意思的参照是黄仁勋。2025年1月,黄仁勋在CES上说实用量子计算机可能还需要几十年,20年是一个合理的时间框架,15年太早,30年太晚。这番话直接砸崩了量子概念股。
2025年3月,他在GTC上公开认错,说自己是历史上第一个把行业CEO都请上台来解释自己为什么说错了的人,并在GTC历史上首次设立了Quantum Day。到了2025年6月,他进一步明确表示量子计算正在接近一个拐点,并修正了此前的观点。英伟达已参与了Quantinuum的6亿美元融资,还投了PsiQuantum的10亿美元轮,并在波士顿与哈佛、MIT合建了量子研究中心。
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中国竞争力在哪里?
中国的基础研究不弱,潘建伟团队在全球是顶级水平,光量子和超导方向都有扎实的成果。
但从实验室到做成产品的距离,中国比美国远。
最核心的差距不在某个单点技术,而在于把一整条产业链串起来的能力。量子计算机涉及的环节很多,物理硬件、软硬件耦合、编译层、控制系统、纠错算法、量子门设计与算法实现、开发者工具,拆分开子系统有几十个环节,哪一环掉链子整台机器都跑不起来。
国内不少团队能把某几个环节做到很强,但要串成一个可复制、可运行的整机方案,还有不小的差距。尤其纠错是比较突出的短板,国内专门做这个方向的研究团队很少,人才也不够。
不过中国的长板也实实在在。中性原子路线面临的基础科学难题相对最少,主要瓶颈在工程和规模放大,而这恰好是中国制造业的舒适区。上游核心部件以精密光学和泛半导体为主,中国在精密光学多个细分方向已经做到全球前列。量子计算的产业竞争比的不是谁论文多,是谁先把东西做出来、做稳定、做便宜。
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谁来买单?
所有前沿技术都要过同一道坎:从能用变成有人愿意用。
量子计算现在就卡在这里,还依然处在能证明自己可用,但没法证明自己好用的阶段。目前买单的主要是政府和科研机构,产业端大约占一成。原因也不复杂:它现在擅长的那几个问题,对大多数公司的日常业务来说太远太偏了。一家电商不会用量子计算机去优化推荐算法,至少现在还不会。
企业买的不是产品,是期权,在未来的算力版图里先占一个位子。三到五年后量子计算大概率进入实用阶段,到那时再从零开始就来不及了。AI、具身智能、新能源、生物制药等领域的头部企业已经以投资或合作的方式参与进来,在算法层面做验证性项目。
这也决定了量子计算的商业化节奏不会像互联网。它更像芯片产业:前期投入极重,回报周期极长,但一旦越过临界点,护城河极深。第一个真正产生商业价值的地方,大概率出现在AI和量子计算的交叉地带。
顺带说一下光计算,它跟量子计算走的是两条路。光计算用光子代替电子做矩阵运算,本质上是对现有芯片架构的增强和补充;量子计算是去解传统计算根本做不了的问题。两者未来大概率在不同计算层级上共存。
量子计算的故事讲了很久,但2025年前后确实有些不一样了。不是某一个单点突破,而是一系列变化在互相叠加:路线在收敛,时间表在明确,逻辑比特数量在稳定增长。更关键的是,AI的算力饥渴给了它一个前所未有的推力。
要判断量子计算发展到了哪一步,不用天天刷论文和融资新闻,盯住三件事就够了:逻辑比特数量有没有在涨,纠错成功率有没有在提高,产业用户有没有开始为它建预算。三个同时往上走的时候,这条线就真正跨过去了。
节奏不会像互联网那么快,但分量不会比互联网轻。
本文来自微信公众号“中欧国际工商学院”(ID:CEIBS6688),作者:方正浩,编辑:田佳玮,36氪经授权发布。