从实验室到晶圆厂，美国量子计算的下一步困在“实用”

2026年5月下旬，美国量子计算产业迎来两项重要进展。5月21日，格芯正式启动"量子技术解决方案"新业务，旨在为量子行业提供规模化的制造能力。仅一天后，美国商务部公布了横跨九家企业的20.13亿美元《芯片与科学法案》拟议激励计划，标志着华盛顿将量子计算明确纳入半导体产业政策的战略框架。

格芯正式进军量子制造

格芯此次推出的量子技术解决方案，建立在超过十年的低温CMOS创新和与全球顶尖量子创新者的深度合作之上。该公司表示，将制造从量子处理器单元到低温读出与控制芯片，再到先进封装和超导互连的完整量子硬件解决方案。

格芯首席技术官Gregg Bartlett指出："量子计算正处于拐点。硬件正从实验室规模走向工业规模，而这种转变只能在先进的半导体制造环境中实现。"他强调，实用规模量子计算所需的低温CMOS、先进封装和3D异质互连，恰恰是格芯日常所做的事情。

美国商务部与格芯签署了一份意向书，拟提供3.75亿美元加速量子技术解决方案的建设。此外，商务部还将获得格芯的战略股权投资，约占当前日期所有权的1%。

20亿美元跨路线布局

在格芯发布公告的次日，美国商务部公布了更广泛的20.13亿美元意向资助名单，涵盖IBM、格芯、D-Wave Quantum、Diraq、Rigetti Computing、Infleqtion、Atom Computing、PsiQuantum和Quantinuum九家企业。这些资助尚未最终确定，但结构已透露出明确信号：华盛顿正将支持分散到代工厂、硬件平台和相互竞争的量子架构上。

其中最大一笔来自IBM。该公司宣布签署意向书，拟获得10亿美元资助，用于支持一家名为Anderon的全新独立公司。IBM称这将是美国首座专用量子代工厂，总部设在纽约州奥尔巴尼，采用300毫米晶圆制造技术。IBM还表示将向新公司投入10亿美元的现金、知识产权、资产和人力。

美国商务部长Howard Lutnick表示："通过对量子计算的这些CHIPS研发投资，特朗普政府正引领世界进入美国创新的新时代。这些战略性量子技术投资将建立在本土产业基础上，创造数千个高薪美国工作岗位，同时推进美国量子能力的发展。"

D-Wave则获得了1亿美元拟议资助，将同时支持其超导退火量子系统和门模型量子技术研发，美国政府将获得相应股权。这显示出政策制定者正在采取"组合布局"策略——不赌单一技术路线，而是同时培育多种竞相发展的量子架构。

业界反响热烈

格芯的量子制造计划获得了广泛业界支持。多家领先量子企业的高管纷纷表态。

Diraq创始人兼首席执行官Andrew Dzurak表示，与格芯在FDX平台上的合作"对推进我们的低温CMOS和硅自旋量子比特技术至关重要"。

微软量子部门制造副总裁Lauri Sainiemi指出："一个安全的美国制造基地，能够跨越多种量子比特模态进行制造，对于将量子计算从研究里程碑推向实用计算至关重要。"

PsiQuantum临时首席执行官Victor Peng称，双方在光子学领域的合作"已经展示了美国半导体制造合作伙伴能为量子行业带来什么"。

Quantinuum总裁兼首席执行官Rajeeb Hazra博士表示，扩大与格芯的合作"将有助于我们以更快的速度和更大的信心将下一代商用离子阱平台推向市场"。

英伟达计算工程与量子副总裁Timothy Costa也指出："加速实现有用量子计算的道路需要在广泛的技术和基础设施挑战上进行深度合作——从先进半导体制造到量子处理器必须集成的GPU超级计算。"

谷歌量子AI首席运营官Charina Chou强调："量子计算有望为原本不可能解决的问题提供解决方案，而进展将取决于美国强大的制造基础。"

《芯片战争》作者、塔夫茨大学教授Chris Miller则从地缘政治角度评价道："量子计算将成为未来十年的决定性技术，能够大规模制造量子硬件的国家——而不仅仅是设计——将占据决定性优势。建立专用的美国量子代工厂，正是我们将美国研究领导地位转化为持久工业能力所需的投资。"

被忽视的一层：应用与算法

然而，在这场硬件与制造的热潮中，业界也有人提出了审慎的声音。

Zapata Quantum首席执行官Sumit Kapur在接受《EE Times》专访时表示，他对美国在量子硬件和制造上的投入表示欢迎，但政策对话不能止步于技术栈的底层。风险在于，美国制造了大量量子比特和晶圆，却没有同步发展将量子能力转化为商业价值所需的应用、算法和企业就绪度。

"如果我们把所有精力都集中在建设这些能力上，却没有最终拿出连接这些能力、使其可感知并提升企业投资回报率的实际应用和用例，那我们并没有取得真正进展。"Kapur警告说。

他将量子技术栈分为三层："为什么"（用例：药物发现、优化、模拟等）、"做什么"（算法）和"怎么做"（硬件）。按照这一框架，商务部的资助计划极度侧重"怎么做"，而对另外两层的投入相对薄弱。

"如果我们真在赛跑，那最好先搞清楚用这些量子比特做什么，而不只是制造量子比特。"Kapur说。

他的观点与谷歌量子AI团队近期发表的《量子应用的重大挑战》论文相呼应。该论文指出，硬件进步迅速，但维持对大规模纠错量子计算的投资，将取决于通过具体应用展现出更清晰的未来价值。论文识别出两个投入不足的关键瓶颈：找到有望展现量子优势的具体问题实例，以及将这些问题与现实世界用例连接起来。

Kapur进一步区分了"量子优势"与"量子实用"两个概念。他认为量子优势——即量子计算机在特定问题上超越经典计算机——已经被谷歌Willow等系统所证明。但"规模化的量子实用"仍未实现，而这才是真正考验这项技术价值的标准。

他建议，五年后衡量成功的正确标准，应该是在量子化学、电池、超导材料、药物发现、密码学、模拟、机器学习和优化等多个高价值领域实现"可衡量的量子实用"。

从实验室到工厂，从硬件到价值

综合来看，这两项进展共同勾勒出美国量子战略的核心逻辑：通过《芯片与科学法案》这一半导体产业政策工具，将量子信息科学纳入微电子、人工智能和先进制造构成的更广泛战略技术议程中。美国政府不再等待量子市场自行成熟，而是试图早早构建产业基础——横跨代工厂、硬件平台和技术路线——以便在有用的量子计算真正到来时，美国企业已占据有利位置。

然而，Kapur的警告和谷歌的研究论文都指向同一个问题：当数十亿美元用于建设量子制造能力后，如何确保这种能力带来的不止是技术里程碑，而是真实世界的价值创造。美国可以帮助打造这些机器，但整个行业仍需要证明，它们到底能用来做什么。从实验室到工厂的跨越已经开始，但从硬件到实用价值的跨越，仍是量子计算产业面临的最大考验。