舒畅科技观察：AI已经席卷世界，量子计算机为什么走不进我们的生活？

这几年人工智能的发展实在太快了。ChatGPT以及各种生成式AI已经进入普通人的生活，AI芯片、机器人、自动驾驶几乎每天都有新消息。相比之下，十几年前曾经非常热门的量子计算机似乎反而被冷落了。

是不是量子计算已经走进了死胡同？或者AI发展得太快，以后根本不需要量子计算机了？

从一个物理学家的设想到今天

量子计算的历史其实并不长。1981年，美国著名物理学家Richard Feynman提出了一个非常重要的思想：自然界本身是按照量子力学规律运行的，如果用传统计算机模拟复杂的量子世界，计算量会大得惊人，那么为什么不干脆制造一台按照量子规律工作的计算机？这通常被看作现代量子计算思想的重要起点。(IBM Quantum Learning?)

真正让全世界开始认真对待量子计算的，是1994年的Peter Shor。他提出后来著名的Shor算法，证明如果将来能够制造足够强大的量子计算机，就可能非常有效地分解大整数，从而威胁今天广泛使用的一类公钥密码体系。第二年，Shor等人的量子纠错理论又开始回答另一个致命问题：量子状态极其脆弱，怎样才能在不断发生错误的情况下继续计算？(IBM Quantum?)

所以量子计算的发展大体可以分成三个阶段：

1980年代是提出概念；1990年代是建立算法和理论基础；进入21世纪以后，真正困难时期开始——如何把量子计算机变成现实走进人类的科技和生活。

美国在这方面长期处于世界领先地位。IBM、Google、Microsoft以及Harvard、MIT等大学和美国国家实验室形成了一个庞大的研究体系。

今天世界上最先进的量子计算机在哪里？

没有答案。

因为今天的量子计算机有不同技术路线：Google、IBM主要发展超导量子比特；Harvard和QuEra等研究中性原子；IonQ等发展离子阱；还有光量子计算路线。

美国的Google Quantum AI、IBM Quantum、Harvard—QuEra体系，都属于世界第一梯队，但没有哪一台机器已经成为类似今天传统超级电子计算机那样无可争议的“世界第一”。

为什么量子计算研发几十年了还没有实用？

量子计算机最困难的地方在3处：

• 成本高

• 实现面临很多难题未解决

• 可靠性太低。

普通计算机的bit非常稳定，0就是0，1就是1。但是量子比特必须保持极其脆弱的量子状态。温度、电磁干扰、材料缺陷以及控制系统中的微小误差，都可能使它失去原来的状态，这叫decoherence，也就是“退相干”。

Google指出，即使今天最先进的量子设备，大约每一千次操作仍可能出现一次失败；而真正有价值的量子算法可能需要进行数十亿甚至更多次可靠操作。(Google Research?)因此就出现一个非常麻烦的问题：为了得到一个真正可靠的逻辑qubit，可能需要许多物理qubits共同进行纠错。于是机器越来越复杂,当然成本也就越来越高。

超导量子计算机还必须工作在接近绝对零度的极低温环境，需要巨大的稀释制冷设备、复杂的微波控制线路和非常精密的制造工艺。问题因此同时变成了物理、材料、芯片制造、制冷、电子控制、软件和数学问题。2026年的《Nature Electronics》仍然把规模化、控制、读取、纠错等列为实现实用量子计算机必须解决的核心难题。(Nature?)

人工智能突飞猛进，量子计算机远没有成熟

过去几年AI突飞猛进，而量子计算似乎没有那么热闹，这似乎说明，AI越来越聪明，并且已经深入到社会科经济教育各个领域。到2027年，仅美国几家最大的科技公司——Alphabet、Amazon、Microsoft、Meta、Oracle等所谓 hyperscalers——一年用于AI基础设施的资本支出就可能超过1万亿美元。这主要是数据中心、GPU/AI芯片、服务器、电力和网络等，并不是“全世界所有AI研究经费的总和。事实上，仅Amazon、Google、Microsoft和Meta四家公司，从2023年AI热潮开始以来累计资本支出已经超过1.1万亿美元；预计2026年一年又将投入约7450亿美元。现在大型科技企业为未来AI数据中心签下的长期租赁承诺已经达到约1.09万亿美元，而一些没有完全体现在资产负债表上的AI基础设施长期承诺规模更大。

而量子计算远没有成熟。现在还没有真正可以运行、解决实际问题的量子计算机，量子计算仍处在早期阶段，最大障碍是量子比特容易出错、退相干，而且要制造大规模容错量子计算机，需要大量物理量子比特来构成可靠的逻辑量子比特。今天的机器还不能取代普通计算机，更谈不上像AI一样进入大规模商业应用。

两者资金规模的差距非常直观。2025年全球量子技术初创公司的投资虽然暴增到约126亿美元，已经是2024年的6.3倍，但与AI基础设施动辄数千亿美元、乃至万亿美元相比，仍然小了一个数量级以上

关注AI远远多于量子计算还有一个因素

AI已经可以用了，量子计算机还主要在实验室里。

今天任何一个普通人打开手机就可以使用ChatGPT；企业可以利用AI写程序、分析数据、设计产品；自动驾驶和机器人也已经进入现实世界。

而量子计算虽然在一些特殊实验中已经显示惊人的计算优势，但离大规模、可靠、低成本地解决真正商业问题仍然有相当距离。所以媒体和资本市场自然更加关注AI。

量子计算机的发展呢现在遇到了瓶颈，高昂的成本+稳定性+受干扰的敏感性+实际应用的范围,它可能还需要十年、二十年甚至更长时间，也可能导致最终失败。

AI的爆发降低量子计算研发重要性，人工智能是一个时代的大发展呃量子计算机最多也许只不过是电视计算机发展阶段中的一个新的可能的分支