比特币临近“数字暴政”时刻，量子硬件逐步成熟

量子硬件正处于概念验证阶段，但工程瓶颈意味着实用的大规模系统仍需数十年才能实现。

总结

• 六个领先的量子平台正从实验室演示逐步迈向早期集成系统，类似于经典计算机早期晶体管时代。
• 扩展到数百万个量子比特需要在材料、制造、布线、低温技术和自动控制方面取得突破，以控制误差率。
• 研究人员预计这一发展轨迹将持续数十年，不同应用场景（计算、网络、传感和模拟）的成熟度各异。

据多机构研究人员联合分析，量子技术已进入一个关键发展阶段，类似于晶体管早期的时代。

来自芝加哥大学、麻省理工学院、斯坦福大学、因斯布鲁克大学和代尔夫特理工大学的科学家在研究中评估了六个领先的量子硬件平台，包括超导量子比特、离子阱、中性原子、自旋缺陷、半导体量子点和光子量子比特。

量子技术正逐步走出实验室

研究人员表示，评估显示量子技术已从概念验证实验向具有潜在应用的早期系统迈进，涵盖计算、通信、传感和模拟等领域。

科学家们指出，像复杂量子化学模拟这样的大规模应用需要数百万个物理量子比特，且误差率远远超出目前的能力范围。

报告中提到的关键工程挑战包括材料科学、面向大规模生产的制造工艺、布线和信号传输、温度管理以及自动化系统控制。

研究人员还将其与20世纪60年代早期计算机面临的“数字暴政”问题相提并论，强调需要协调的工程和系统级设计策略。

分析发现，不同平台的技术成熟度各异，超导量子比特在计算方面最具成熟度，中性原子适用于模拟，光子量子比特适用于网络，而自旋缺陷则主要用于传感。

目前的成熟度水平显示出的是早期系统级演示，而非完全成熟的技术。研究指出，未来的进展可能会沿袭经典电子学的历史轨迹，需经过数十年的渐进创新和科学知识共享，才能实现实用的、规模化的系统。