来源:市场资讯

(来源:量子客)

2025年10月,斯德哥尔摩颁出了一个在量子计算圈里引发微妙情绪的诺贝尔奖。

得主之一是John Martinis——加州大学圣巴巴拉分校教授,也是2019年那场"量子霸权"宣言背后的主要推手。

另外两位是John Clarke和Michel Devoret,三人共同获奖,理由是1984至1985年间在超导电路上演示了"宏观量子隧穿和能量量子化"。诺贝尔委员会的措辞是:他们让量子力学在一块可以握在手心的芯片上变得可见。

图|2025年诺贝尔物理学奖获得者(来源:nobelprize)
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图|2025年诺贝尔物理学奖获得者(来源:nobelprize)

有意思的是,当年那场"量子霸权"争论的另一边,谷歌量子AI如今的首席科学家正是此次同获诺奖的Devoret。Martinis早已离开谷歌,去创办了自己的公司Qolab。

01. 那200秒,和随之而来的争吵

2019年10月,谷歌在《自然》杂志发表论文,声称其量子处理器Sycamore用200秒完成了一项特定运算,而同等任务交给当时最强的经典超算,需要约一万年。谷歌把这件事命名为"量子霸权"(quantum supremacy)。

IBM在两天后发出反驳:如果采用优化的经典算法并调动足够的磁盘存储,同样的任务实际上只需要2.5天。双方的分歧从此公开化。

从技术角度看,双方都没有撒谎。谷歌选择的测试任务:随机量子线路采样(RCS),本就是专门设计来让量子计算机发挥优势的,经典算法当然可以持续优化。问题在于:一个需要专门选题才能赢的"霸权",究竟在证明什么?

这个词后来在业内被悄悄放弃。谷歌、IBM等公司改口说"量子优势"(quantum advantage),潘建伟团队2020年发布光量子计算机"九章"时,也用的是同一套更谨慎的措辞。

02.Willow:争论重启,还是终结?

2024年12月,谷歌推出Willow芯片,宣布了两项成果。

第一项是错误率。量子比特天然脆弱,数量增加通常意味着错误累积加快。Willow首次在实验中实现了"越多量子比特、错误率越低"的指数级缩减,在3×3、5×5、7×7的量子比特阵列上,每次扩大规模,错误率减半。

这在量子纠错领域有个专门的说法:突破"低于阈值"(below threshold),是这个方向近三十年来首次被真正验证。

第二项是性能。Willow在RCS基准测试上,5分钟内完成了经典超算需要10²⁵年——一千万亿亿亿年,远超宇宙年龄才能完成的运算。

谷歌Quantum AI创始人Hartmut Neven在博客中直接说:这是自2019年Sycamore以来最有力的信号,证明"有用的大规模量子计算机可以被造出来"。

但他也同时承认,RCS基准目前没有已知的实际应用价值,真正的挑战,是下一步:在经典计算机无法触及的计算空间里,同时做出有现实意义的事。

终点线又往前移了一点,但仍然在移动。

图|谷歌Willow芯片(来源:谷歌)
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图|谷歌Willow芯片(来源:谷歌)

03. 2029,一个具体的倒计时

就在上个月(2026年3月),谷歌发出了这场讨论里迄今最具体的一个信号。

谷歌安全工程副总裁Heather Adkins和高级密码工程师Sophie Schmieg联署发文,正式宣布:谷歌将2029年设定为完成后量子密码(PQC)迁移的截止时间线。文章标题直接叫《量子前沿可能比你想象的更近》。

这篇文章的底气,来自几件叠加的事:Willow在错误纠正上的突破、谷歌内部对量子因数分解所需资源的新估算、以及美国国家标准与技术研究院(NIST)已于2024年8月正式发布的首批后量子密码标准。谷歌同时宣布Android 17将整合符合NIST标准的ML-DSA数字签名保护。

2029年意味着什么?这不是说量子计算机届时就能破解RSA。它意味着:谷歌内部评估认为,届时出现一台具备密码学威胁能力的量子计算机,已经不再是可以被当作遥远假设来忽视的事情了。

迁移整套加密基础设施需要以年计的时间,所以现在不动,2029年就来不及了。

安全研究者反复警告的"现在收集、以后解密"场景,在这个时间表里有了新的重量:你今天发出的加密通信,可能正在被人存档,等待那台还不存在的机器。

04. 那个词死了,但问题更大了

回到诺贝尔奖颁奖那一刻。Martinis站在斯德哥尔摩领奖,他的芯片架构直接传承进了Willow,Devoret在谷歌内部继续推进下一代硬件。

那场2019年的争吵,今天看起来像是一群人在还没建好起跑线的时候,已经开始争谁先撞线了。

"量子霸权"这个词死了,它死于自身定义的模糊和被过度放大的期待。但它的死亡并没有终结争论,只是把问题升了一个维度:我们不再争"量子计算机有没有超过经典计算机",我们开始争"它什么时候能做到真正有用的事,有用到足以改变安全格局"。

这个问题的答案,现在有了一个来自谷歌的答案:2029年,你最好已经准备好了。

今天是世界量子日,4月14日,对应普朗克常数的前三位有效数字。

今年这个节日真正值得记住的,是一条真实的时间线,它从实验室里一块量子比特芯片开始,指向的是几年后你手机里的那把数字锁。

引用:

[1]https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2025/press-release/

[2]https://blog.google/innovation-and-ai/technology/research/google-willow-quantum-chip/

[3]https://blog.google/innovation-and-ai/technology/safety-security/cryptography-migration-timeline/

[4]https://security.googleblog.com/2024/08/post-quantum-cryptography-standards.html

[5] https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5

[6]https://www.ibm.com/blogs/research/2019/10/on-quantum-supremacy/

[7]https://www.nature.com/articles/s41586-024-08449-y