美国量子计算正在进入一个新的阶段。

近日，美国能源部（DOE）科学办公室咨询委员会（SCAC）量子小组委员会发布相关战略报告，提出以科学应用价值和里程碑为核心的量子计算发展路径。

与此同时，DOE已启动Quantum Genesis计划及“Q竞赛”（Q Competition），目标是在2028年实现具备科学相关性的容错量子计算能力，推动量子计算从实验室设备走向国家科学基础设施。

从“多少量子比特”转向“能解决什么问题”

这份路线图释放出的一个重要信号是：未来量子计算的评价标准，将不再只是物理量子比特数量; DOE更加关注量子计算机是否能够经过实际验证，解决经典计算难以处理的科学问题。

重点应用包括：

• 量子化学

• 药物发现

• 催化材料设计

• 聚变等离子体模拟

• 高能物理

也就是说，量子计算的竞争正在从“硬件参数竞争”，逐渐转向科学效用竞争。DOE对 Quantum Genesis 的定义同样强调这一点：目标不是单纯制造更大的量子处理器，而是建立能够产生科学价值的容错量子计算能力。

Q Competition：把量子计算纳入国家计算基础设施

DOE在2026年9月正式启动 Quantum Genesis Q Competition，计划投入最高约2.15亿美元，推动私营企业开发第一代科学相关容错量子计算系统。目前公开的竞争目标包括：至少100个逻辑量子比特，并能够执行大规模容错操作及科学应用演示。

同时，DOE还设置了更高的激励目标，对达到150个、200个逻辑量子比特并满足其他要求的系统设置额外奖励。

最终评估计划于2028年9月进行; 这意味着，美国正在尝试把量子计算从一个独立的实验室系统，逐渐转变为未来国家级计算基础设施的一部分。

QPU + HPC + AI：下一阶段的计算体系

DOE的另一个重要方向，是推动量子处理单元（QPU）与现有的高性能计算（HPC）和人工智能基础设施融合。

未来的量子计算机并不是简单替代经典计算机，而更可能成为经典超级计算和AI系统中的一种协处理器。

DOE提出的路径，正是推动：HPC + AI + Quantum Computing 形成融合型计算体系。这也是 Quantum Genesis 与美国更广泛的 Genesis Mission 相连接的重要部分。

技术路线保持开放

在具体技术路线方面，SCAC强调保持技术中立。目前美国仍将继续支持：超导量子比特、中性原子、囚禁离子、光子量子计算、硅自旋量子比特等不同技术路线。

这意味着，美国并没有过早押注某一种硬件架构，而是通过应用需求和里程碑结果筛选技术路径。

与此同时，DOE也在推动国家实验室、大学和产业界之间更深层次的协作，包括量子硬件、软件以及经典—量子混合计算体系的共同设计。

Anne’s Insight

这份路线图真正值得关注的，并不是“2028”这个年份本身。更重要的是，美国正在重新定义：什么才算量子计算真正取得进展。

过去我们经常讨论：谁拥有更多量子比特？未来可能更加重要的问题是：谁能够让容错量子计算真正解决一个经典计算难以解决的科学问题？

从这一角度看，美国正在推动量子计算从“技术研发项目”向“国家计算基础设施”转变。而这也意味着，未来量子产业的竞争将不再只有量子芯片和QPU厂商。

真正的生态可能包括：量子硬件 + 量子软件 + HPC + AI + 科学应用 + 国家实验室 + 产业用户; 这或许才是下一阶段全球量子产业竞争真正值得关注的地方。

➡️ 看见技术，更要看见产业。

➡️ 全球量子观察｜量子行业应用｜量子前沿

➡️ Stay curious, Stay ahead.