量子技术的超级地位

使以科技行业的标准来看，自我们宣布加码在这一关键领域的长期投资   以来的短短几个月里，量子世界的发展也在以极其惊人的速度推进。最先进的量子系统如今首次在可验证的情况下，声称在具有实际用途的问题上相较于经典方法实现了  量子优势 。研究人员正在展示量子操作中接近  100% 的保真度，并将量子比特的相干时间从  微秒级延长到毫秒级 。与此同时，资金也随着这些里程碑而涌入，投资者正向  最炙手可热的公司投入数亿美元。 今年早些时候，美国能源部宣布为根据特朗普总统于 2018 年 12 月签署成法的《国家量子倡议法》设立的五个国家量子信息科学研究中心新增  $625 million in new funding 的资金，这表明该技术巨大的商业潜力，以及其对国家安全和美国韧性的重要性。而在几周前，随着一项行政命令的发布，“创世任务”（Genesis Mission）正式启动，旨在发起一项国家级行动，利用人工智能、量子信息科学和高性能计算，为美国的科学与技术引擎注入强大动力。 

我们很高兴看到越来越多的证据表明，量子计算已经到达一个拐点，这进一步强化了我们作为该领域先驱投资者数十年来的坚定信念。尽管在迈向商业化部署的道路上仍然存在重大的工程挑战，但正是这些技术难题推动了创新并创造了机遇。我们并未被炒作周期所左右，而是以自律、长期的视角来布局这一新兴技术——我们深知，真正有意义的突破既需要远见，也需要耐心。

值得庆幸的是，通过行业参与者和联邦政府的努力，我们现在有了一位独立的裁判来判定是非。DARPA 的量子基准测试计划（Quantum Benchmarking Initiative，QBI）旨在对当前量子计算方法实现实用规模运行的前景进行严格测试——即计算带来的价值超过其成本——目标是在 2033 年之前实现。尤其是在评估多种不同技术路径存在难度的情况下，重要的是，QBI 不仅仅是一个中立的观察者，而是一个有意设定为严格的观察者，正如项目经理 Joe Altpeter 去年在启动 QBI 时  解释的那样：“ 我们的开局立场是怀疑，具体来说，是怀疑一种具备足够逻辑量子比特的完全容错量子计算机是否真的能够被建造出来。”

因此，当 DARPA 近日宣布 11 家公司已从 A 阶段（概念设计审查）晋级到 B 阶段，我们对此高度重视；在这一阶段，它们通往商业实用性的路径将接受更为严格的检验。尽管 B 阶段的公司代表了一个量子技术的“动物园”，涵盖从中性原子到囚禁离子等多种路线，但其中有少数公司正在推进一种我们认为潜力巨大的技术，并且这是我们首次积极直接进行投资的方向：硅自旋量子比特。在最基础的层面上，这些公司——总部位于伦敦的  Quantum Motion、北欧的 SemiQon，以及悉尼的  Diraq——将量子比特编码在被限制于硅量子点中的单电子自旋中；这些 “ 人工原子”通过芯片表面的纳米级栅极电极进行控制，方式与传统晶体管非常相似。这种方法有两大优势：硅自旋量子比特的尺寸比其他类型的量子比特小多达百万倍，使其成为构建百万量子比特规模甚至更大规模量子计算机的天然候选方案。 另一个关键优势在于，计算产业早已围绕硅构建，现有的 CMOS 晶圆代工技术可以被重新利用，用于制造可在数据中心部署的量子处理器。

不过，尽管硅基量子比特展现出巨大的潜力，我们并不认为有必要在单一技术路线上孤注一掷。例如，Atom Computing 作为 DCVC 投资组合中的一家企业，也进入了 B 阶段，这一点并不令人意外。去年，这家总部位于博尔德的公司与  Microsoft 达成合作，将其高度可扩展、最先进的中性原子量子比特与这家科技巨头成熟的纠错与量子比特虚拟化软件相结合。DCVC 同样是 IonQ 的重要投资方，该公司也迈入了 B 阶段；上个月，这家总部位于马里兰州 College Park 的公司展示了其两个囚禁离子量子比特之间 99.99% 的保真度。这是一个关键的技术里程碑，为将错误率压低到实现容错量子计算机成为现实所需的水平铺平了道路。

降低物理量子比特开销是通向容错量子计算时代的另一条重要路径，这也是我们对一家近期在悉尼成立的新公司  Iceberg Quantum 感到兴奋的原因。其创始人立志成为量子计算领域的 ARM，正在基于低密度奇偶校验码（LDPC codes）开发全新的量子架构，使硬件制造商能够更充分地利用现有资源，加速实用量子计算的到来。Iceberg 是一种甚至在一两年前还不存在的公司类型，进一步彰显了该技术迅猛的发展速度。

量子技术不仅局限于计算，还扩展到传感和网络技术领域。我们一直对 DCVC 投资组合公司  Q‑CTRL 的进展感到振奋，该公司利用其对原子操控与控制的深刻理解，开发出一种经过量子保障的紧凑型（体积小于 PC 机箱）、符合 MILSPEC 耐用标准的导航系统，能够在不依赖传统定位、导航与授时（PNT）信号的情况下，以高精度引导飞机、舰船、地面车辆和潜艇。但与经典集成电路一样，量子创新既需要能力的开发，也需要对相关器件尺寸进行优化。基于这一原因，并与 Q‑CTRL 的工作形成协同效应，我们近期还支持了  Mesa Quantum，该公司正在为 GPS 受限环境中的 PNT 应用开发芯片级传感器。Mesa 的技术依赖于蒸汽池——即充满汽化碱金属原子云的微型腔体——来构建极其精确的原子钟和其他传感器，这些设备不仅体积微小，而且制造成本相对较低。

量子软件的时代终将到来，这也是为什么我们非常高兴成为该领域赋能技术领导者 Horizon Quantum 的种子投资人。尽管如此，在当下我们认为，更大且更早的流动性机会存在于那些正在开发基础性硬件的创业者身上，未来的杀手级应用将建立在这些硬件之上。与所有硬件公司一样，激发其成立的深度科技突破仅仅代表其商业化道路上的第一步。其他需要应对的问题还包括确保关键材料的获取、识别供应链中的瓶颈，以及扩大制造运营规模。以追求硅自旋量子比特的公司为例，尽管现有的半导体晶圆厂本就能够生产其芯片，这无疑是一项优势，但相关工艺仍需针对这些特定应用进行定制和重新改造。这正是我们可以按需介入的一个方面。DCVC 拥有一支实力雄厚的合作伙伴阵容，他们具备技术专长、商业经验以及覆盖全球的人脉网络，能够为投资组合公司提供独特支持，帮助其在竞争对手之前获得制造产线的准入。 在这样的指导意见以及 DARPA 的 QBI 等严格的独立项目推动下，一个稳健且具备韧性的量子生态系统正在奠定基础。由此出发，其可能性将是无限的。