Oratomic完成3亿美元A轮融资:用中性原子量子计算,探索容错时代的“终局路线”
量子计算领域日前迎来了一笔里程碑式的巨额融资。总部位于加州帕萨迪纳的量子计算初创公司 Oratomic 宣布,已成功完成了高达 3 亿美元的 A 轮融资。本轮融资由硬科技风投巨头 ARCH Venture Partners、Spark Capital 和 Khosla Ventures 联合领投,此外还吸引了贝索斯探险(Bezos Expeditions)、Index Ventures、General Catalyst、Lowercarbon Capital、Bain Capital、Formation、Nebular 等顶级机构,以及量子计算理论权威 Scott Aaronson 兄弟、芯片设计大师 Les Kohn、Robinhood 联合创始人 Baiju Bhatt 等个人投资者的参与。
| 公司名称 | Oratomic |
|---|---|
| 创始人/CEO | Manuel Endres (联合创始人兼首席科学家) 等 |
| 融资轮次 | A 轮 (Series A) |
| 融资金额 | 3 亿美元 |
| 联合领投方 | ARCH Venture Partners, Spark Capital, Khosla Ventures |
| 官网 | 暂无 |
从“物理实验”走向“终局机器”:中性原子的技术飞跃与容错物理
长期以来,量子计算行业被淹没在关于“量子比特数量”的无休止数字游戏中。IBM、谷歌等科技巨头在超导量子路线(Superconducting Qubits)上狂飙突进,宣称要通过构建拥有数十万甚至数百万个超导比特的庞大系统来实现“量子纠错”。然而,在帕萨迪纳的这间实验室里,Oratomic 团队正在用另一种完全不同的物理载体——中性原子(Neutral Atoms),悄然重写量子计算的工程路线图。
中性原子路线的核心物理机制非常优雅:它利用激光束形成的“光镊”(Optical Tweezers)来捕获并悬浮单个原子(如铷或锶原子)。每个原子的内能级作为量子比特,通过将原子激发至里德堡态(Rydberg States)来实现高保真度的两比特量子门操作。
与超导路线相比,中性原子拥有几个得天独厚的物理优势。首先,原子是天然完美的。每一个铷原子都与宇宙中任何其他铷原子完全一致,不存在超导芯片制造中的微小几何偏差或材料杂质导致的退相干差异。这消除了量子计算硬件在扩展时最令人头疼的“比特非均一性”问题。
其次,也是最关键的,是“光镊”带来的动态可重构性。超导比特在芯片上的物理排布是固定的,两个相距较远的比特如果要进行纠错通信,必须通过漫长的“接力式”相邻纠缠,这会积累大量的系统噪音。而中性原子可以通过激光光镊在计算过程中物理移动原子的位置。这意味着,中性原子量子计算机可以实现“全连接”(All-to-All Connectivity)或者根据算法需要动态调整拓扑结构。这不仅极大地提高了纠错编码的效率,还让硬件设计者能够采用更为轻量、高效的拓扑量子纠错码(如表面码或LDPC码)。
Oratomic 的联合创始人兼首席科学家 Manuel Endres 教授是中性原子领域的先驱学者。在此之前,他的实验室已经成功展示了捕获和操作多达 6,000 个中性原子量子比特的阵列。这不仅仅是实验室的一项世界纪录,更是一块坚实的工程基石——它向整个物理学界证明,利用光镊阵列在大空间尺度内控制成千上万个原子,在工程上是完全可行的。Oratomic 正是从这套已被验证的物理系统出发,开始构建他们的商用级硬件底座。
由于拥有动态重新排列原子的物理学特性,中性原子阵列还解决了传统固态物理设备(如超导电路和硅量子点)中由于制造误差而带来的不可逆损耗。在半导体加工中,由于亚纳米级别的刻蚀不均或氧化层缺陷,芯片在出厂时就不可避免地带有“坏比特”和“弱连接”。而中性原子路线每次实验都可以通过激光实时筛选并组装完美的原子阵列——如果某个镊子里的原子丢失或退相干,算法会自动检测并让光镊将其弹走,随即从旁边的“原子库”中物理运送一个新鲜完美的原子填补空位。这种动态装配和容错能力,构成了中性原子在底层物理层面上对超导和半导体量子器件的本质超越。
10,000个比特的赌注:为什么我们不再需要数百万量子比特?
量子计算领域的传统共识是:要运行一个能够破解现代加密算法(如RSA-2048)或模拟复杂催化反应的“实用化容错量子计算机”,需要至少 100 万到 1,000 万个物理量子比特。这是因为在超导等路线中,由于物理比特本身的错误率较高,必须用成百上千个物理比特去“合成”一个逻辑比特(Logical Qubit)。这种极其低效的纠错比率(Overhead Ratio)让实用化量子计算看起来像是一个遥不可及的半个世纪之后的愿景。
然而,Oratomic 走出隐身模式时所发布的学术成果,却在量子物理学界引发了一场强震。该公司与加州理工学院(Caltech)等顶尖机构的研究人员合作表明,通过利用中性原子的独特物理属性,实现实用化容错量子计算可能只需要 10,000 到 20,000 个 可重构的中性原子量子比特,而不是此前业界普遍引用的数百万个。
这一量级级别的缩减归功于中性原子量子纠错编码的“维度跨越”。Oratomic 提出并验证了一种基于“空间关联动态纠错”的全新架构。在他们的设计中,由于原子可以物理移动,系统能够在计算运行中实时诊断并定位错误,通过物理搬移原子进行局部的纠错重组。这种动态操作使得系统的糾錯阈值(Error Threshold)显著提高,所需的物理-逻辑比特比率从传统的 1000:1 暴跌至 100:1 甚至更低。
这种设计背后的数学支柱是“拓扑超导量子LDPC码”(Low-Density Parity-Check Codes)。在经典的计算机科学中,LDPC码以其极高的信道编码效率和接近香农极限的性能而被广泛应用(例如5G通信)。但在超导量子计算中,由于比特空间排布的局部性限制(即超导比特只能和它的近邻进行交互),物理上很难实现长程的LDPC编码连接。而中性原子的动态可重构性,彻底打破了这一地理诅咒。Oratomic 的控制算法可以在微秒级时间内移动原子,让相隔甚远的原子进行受控相位门纠缠,从而直接在三维物理空间里运行纠错效率极高的量子LDPC码。
这意味什么?这意味着容错量子计算的工程时间表被提前了至少十年。控制 10,000 个原子的激光系统,在光学工程上虽然难度极高,但与试图在绝对零度下控制 100 万个超导比特所需的庞大稀释制冷机和微波排线相比,前者的复杂性依然在人类现有的精密仪器制造能力范围之内。
Oratomic 正在帕萨迪纳组建一个规模庞大的物理与光学控制工程团队,目标就是攻克这 10,000 个原子的高精度控制难题。这涉及在极高真空腔体内,用成千上万条激光束进行极高速的实时相位和振幅调制。虽然这仍是一场艰苦卓绝的工程硬仗,但这场赌注的赔率已经发生了根本性改变:从寻找虚无缥缈的“百万比特材料突破”,变成了优化确定性的“微纳光学控制工程”。
密码学大厦的裂纹:Shor算法门槛骤降与全球网络安全的隐形倒计时
Oratomic 将容错量子比特阈值降至一万量级的消息,最高兴的或许是深科技风投,而最紧张的则是全球的网络安全专家与国家安全决策机构。
现代互联网安全的底层基石是公钥加密体制(如 RSA 和 ECC)。这些加密算法能够保护从我们每天的网银交易、企业内部机密通信,到国家最高级别的防务数据安全。然而,这些算法的安全性完全依赖于一个数学事实:传统计算机在合理的时间内无法完成超大整数的质因数分解。
早在 1994 年,数学家 Peter Shor 就证明,量子计算机能够利用量子叠加态和干涉原理,在几秒钟内运行质因数分解(Shor 算法),从而彻底瓦解现有的公钥加密体系。但在此之前,安全业界普遍有一种“安全感”:因为大家都相信破解 RSA-2048 需要至少数百万个物理比特,按照 IBM 和谷歌的发展蓝图,这至少是 2035 年甚至 2040 年以后的事情。世界还有充裕的时间来缓慢过渡到抗量子密码(PQC)标准。
Oratomic 的研究直接打破了这种温水煮青蛙的幻觉。如果实现 Shor 算法的物理对比特门槛被压缩到 10,000 到 20,000 个,这意味着网络安全威胁的倒计时被猛烈拨快了。对于金融机构、政府保密部门以及大型企业来说,这意味着此前制定的“量子安全迁移五年计划”在出炉之日就已经落后于实际的技术进展。
“如果 Oratomic 的机器在未来几年内问世,全球现有的加密网络将瞬间暴露在风险之中。”一位不愿具名的前国家安全局(NSA)密码专家表示。“这甚至不是‘未来威胁’,而是‘当下危机’。因为许多恶意的敌对势力和黑客组织已经在执行‘先拦截、后解密’(Harvest Now, Decrypt Later)的策略——他们正在大量窃取并存储目前无法破解的国家级和企业级加密数据,只等容错量子计算机诞生的那一天。”
不仅是数据的后向兼容解密,更紧迫的威胁在于实时通信的安全。如果 Shor 算法的阈值仅需一万多个中性原子比特,那么一个技术完备的国家级组织或资源雄厚的实体,完全有可能在极短时间内拼凑出这样的硬件。这意味着现有互联网协议(如 TLS、HTTPS)的握手阶段可能在传输中被拦截并实时破解。这笔 3 亿美元的融资背后,有着深厚的战略地缘政治意图。包括 ARCH 和 Khosla 在内的领投方,以及 David 和 Scott Aaronson 这样的理论物理界权威的背书,实际上向政界和产业界释放了一个强烈信号:量子攻击的时间窗口正在客观收窄,全球网络大厦底部的数字钢筋正在生锈,全球必须紧急进入“抗量子密码”(Post-Quantum Cryptography)的战备过渡期。
3亿美元A轮的野心与傲慢:“拒绝任何过渡产品”的终局路线之争
在当前的量子计算行业中,大多数初创公司(如 Rigetti、IonQ、PsiQuantum)都采用了一种“以战养战”的商业模式。他们试图在通往容错(Fault-Tolerant)的漫长道路上,先推出所谓的“嘈杂中等规模量子”(NISQ)设备,通过云端 API 租给药企、金融机构用于早期实验,赚取过渡期的服务费,以补贴后续昂贵的硬科技研发。
然而,Oratomic 却在官宣 A 轮融资时,极其傲慢地宣布了他们的运营 mandato:拒绝任何中间商业产品,不去服务 NISQ 市场的伪需求,而是将全部弹药直接对准终局——在 2030 年前构建出全规模的容错量子计算机。
这是一种极其罕见的、甚至有些“傲慢”的战略选择。它不仅需要创始团队对技术拥有绝对的自信,更需要投资人拥有极长的资本耐心和极大的风险承受力。
为什么 Oratomic 如此坚决地拒绝 NISQ?联合创始人 Manuel Endres 认为,当前的 NISQ 应用在很大程度上是一个“美丽的泡沫”。“药企和金融机构花几十万美元在 NISQ 设备上跑一些小规模的优化算法,其实际表现并不会比一台配置良好的经典工作站更好。这种‘为了量子而量子’的实验,除了能帮企业的创新部门写一份好看的公关报告外,并没有真正的商业生产力价值。如果我们花精力去帮客户优化这些充满噪音的临时设备,只会分散我们的核心工程注意力,拖慢我们走向终局的步伐。”
从商业可行性的视角来看,NISQ 设备的变现能力确实被证明是惨淡的。那些上市的量子计算概念股,其年度营收往往只有数百万美元,且绝大部分来自于政府补贴项目和咨询服务,而非长期的企业订阅。这就证明,在量子计算实现真正的容错之前,客户对其算力并不具备真正的刚需支付意愿。Oratomic 的逻辑是,量子计算是一场典型的“全或无”(All-or-Nothing)游戏。在没有实现纠错和容错之前,任何量子计算设备的实际商业价值都趋近于零;而一旦实现哪怕一个完美的、可规模化的逻辑比特系统,其商业价值将瞬间呈指数级爆发。因此,最理性的战略不是在半山腰兜售零食,而是用最快的速度冲顶。
这笔 3 亿美元的 A 轮融资(在量子计算行业 A 轮中堪称天文数字),就是这一“冲顶战略”的粮草保证。估值估计高达 15 亿美元,意味着 Oratomic 可以完全不考虑短期现金流,在帕萨迪纳建造最先进的硬件晶圆厂、光学无尘实验室,并用高于硅谷巨头的薪资去争夺全球最顶尖的物理学家和控制系统专家。
但这同样是一场胜率极低的高空钢丝跳。如果到 2030 年,由于物理定律在微观尺度上的某种未知规律(例如高真空原子的自发碰撞损失,或者激光调制器的物理噪声无法被进一步压低),Oratomic 没能如期交付这台“终局机器”,它将没有像 IonQ 那样的 NISQ 业务来作为缓冲垫,3 亿美元的资本将面临瞬间清零的命运。这是一场真正意义上的“Straight to Endgame”的资本豪赌。
深科技资本的集结:ARCH、Spark与Khosla的万亿市场博弈
要看懂 Oratomic 背后这笔惊人交易的实质,必须审视站在他们身后的投资人群像。这不仅仅是钱的问题,而是全球最顶级、也最挑剔的深科技(Deep Tech)风向标的合流。
ARCH Venture Partners 的 Robert Nelsen 是硅谷最著名的“硬科技疯子”,他以擅长孵化需要海量资金、极长周期但一旦成功将重构产业底座的项目而著称(如早期对 Illumina 和 Sana 的大笔押注);Khosla Ventures 的 Vinod Khosla 则是 OpenAI 的早期唯一大机构投资者,他在通用人工智能(AGI)最黑暗的时期就写下了数亿美元的支票,坚信“在科学的边界上,赔率比概率更重要”;而 Spark Capital 则是典型的精品 generalist,专注于寻找能够定义一个全新时代的平台型科技。
这三家机构的合力,加上杰夫·贝佐斯个人基金的跟投,以及芯片行业老兵 Les Kohn 和 Robinhood 联合创始人 Baiju Bhatt 的出资,意味着容错量子计算在顶级资本的眼中,已经正式从“长期学术猜想”跃升为“必须尽早卡位的地缘级资产”。
投资逻辑的转变源于对 AI 算力极限的担忧。随着大语言模型(LLM)和人工智能从“统计学习”走向“科学智能”(AI for Science),传统的硅基芯片(包括英伟达的 GPU 帝国)正在面临难以逾越的物理能耗墙和计算复杂度墙。模拟一个包含几十个原子的分子结构,在经典计算机上所需的计算量会随着原子数量呈指数级上升,直到吞噬掉整个地球的电力。而这正是量子计算的天然战场——量子计算机用量子的自然叠加态来模拟真实的物理世界,计算复杂度是线性的。
“如果 AGI 的终局需要模拟物理世界和材料科学, classical 计算机在某种程度上会成为它的瓶颈。”领投方之一的合伙人表示。“我们赌 Oratomic,不仅是赌它的量子硬件,更是赌它是未来超大规模 AI 的‘核心计算引擎’。如果中性原子路线能在 10,000 比特上率先突破容错,那么这家公司将直接接管万亿级的高端计算市场。”
此外,Robinhood 联合创始人 Baiju Bhatt 的个人出资,也为这笔交易增添了金融科技视角的注脚。作为最懂高频交易和零售金融工程的创业者之一,Bhatt 的加入暗示了金融行业对量子计算在期权定价、投资组合风险管理等高维数学计算中潜在颠覆效应的渴望。经典高频交易策略在算力耗尽的当口,如果引入完美容错量子比特,能够在微秒级完成全球跨市场风险因子的相关性测算,其对传统金融体系的降维打击将是不言而喻的。
RecodeX 极客视点
我们听过太多量子计算公司宣称他们的路线将“改变世界”,但 Oratomic 的故事之所以让我们感到兴奋,是因为它罕见地展现了“物理直觉”对“工程蛮力”的胜利。
过去十年,以 IBM 和谷歌为代表的超导阵营试图依靠庞大的晶圆制造能力和经典芯片制造的“摩尔定律”惯性,用蛮力去堆砌比特数量。但他们忽视了量子力学中最残酷的事实:纠错并不是简单的数量加法。物理比特数量越多,系统噪音的交叉干扰(Cross-talk)就越呈几何级数上升,最终整个系统会淹没在自己制造的红外噪音中。
Oratomic 联合创始人 Manuel Endres 赌的中性原子路线,本质上是退回一步,利用了自然界最完美的造物——单个原子。既然神已经为我们制造了完全均一的原子,为什么我们还要花几十亿美元在无尘室里制造不完美的硅基超导结?通过光镊在空间中物理移动原子,以“软路由”代替“硬排线”,这不仅是物理学上的优雅,更是在工程学上对超导阵营的物理常识性跨越。
当然,我们必须保持冷静的理智。Oratomic 面临的光学控制挑战——即如何在极高真空腔体内,用上万束动态干涉的光源去完美、无串扰地控制一万个原子的能级,其控制系统的复杂程度不亚于当年阿波罗计划的控制台。这是一场光学、真空、低温技术与实时计算软件的工程地狱。
但无论如何,这笔 3 亿美元的融资直接终结了量子计算的“NISQ 缓冲期”。它向整个行业发出了无情的宣言:伪需求的实验时代已经结束了,容错的终局决战已经提前打响。如果 Oratomic 成功了,他们将顺理成章地开启量子纪元,并改写全球密码安全规则;如果他们失败了,这 3 亿美元将成为深科技投资史上又一座壮烈的“墓碑”。在硬科技的豪赌中,我们向这种“直奔终局”的傲慢与勇气致敬。