Caltech 与 Oratomic：实用量子计算机或只需 1万 至 2万 个量子比特

Caltech 表示，这套纠错架构每个逻辑量子比特最少只需 5 个物理量子比特，而传统方法约需 1000 个。校方称，该方案利用中性原子，可以用被称为光镊的激光束在阵列中移动原子并让它们纠缠。

Caltech 把量子比特数量的下降与安全风险联系在一起。校方称，时间表提前意味着数字通信的安全，包括金融交易和私人消息，可能比预期更早受到威胁。新闻稿称，今天的 RSA 和 ECC 加密可能被足够大的量子计算机用 Shor 算法破解。作者强调，必须安全、及时地迁移到能抵御量子攻击的新加密方案。

估算数字如何降下来

Caltech 表示，此前的估算认为一台可靠的量子计算机需要数百万个量子比特。新结果表明，一台完全实现的机器最少只需 1万 至 2万 个量子比特即可建成。所需量子比特更少，意味着这样一台机器理论上能在本十年末投入运行，Caltech 说。此前专家认为，造出这样一台精确的机器还要再花 10 年甚至 20 年。

Oratomic 首席理论科学家、共同第一作者 Madelyn Cain 表示，这项工作把量子比特数量最多降低了两个数量级。Caltech 理论物理学家 John Preskill 说，团队正在开发中性原子架构，这种架构“大幅降低了容错量子计算的资源估算”。Caltech 称，报告已发布在网上。据 CoinMarketCap 报道，Caltech 物理学教授 Manuel Endres 称这一结果是“超高效纠错”。

中性原子为何重要

Caltech 称，Endres 和同事最近建成了有史以来规模最大的量子比特阵列，包含 6100 个被捕获的中性原子。HPCwire 报道，团队把一束激光分成 12000 个光镊来固定原子。此前这类阵列只有数百个量子比特。该阵列让量子比特保持叠加态约 13 秒，比早期同类阵列长约 10 倍，同时以 99.98% 的精度操控单个量子比特。团队还在保持叠加态的情况下把原子移动了数百微米。

Endres 说，中性原子量子比特可以直接在长距离上连接，因为光镊能把一个原子运到阵列远端并在那里让它纠缠。Caltech 称，这种移动原子的能力是纠错方案的核心。

提出主张的公司

Oratomic 表示，公司在 A 轮融资中筹集了 3亿 美元。ARCH Venture Partners、Spark Capital 和 Khosla Ventures 共同领投，Bezos Expeditions、Index Ventures、General Catalyst、Lowercarbon Capital 和 Bain Capital 等参与。Vinod Khosla 在 X 上写道，这是他的公司迄今最大的一笔首轮投资。

Oratomic 首席执行官 Dolev Bluvstein 对 TechCrunch 说，不应把 Oratomic 与 PsiQuantum 相提并论。PsiQuantum 去年 9 月估值 70亿 美元，目标是在明年年底前交付一台百万量子比特的机器。他说，Oratomic 大约需要 1万 至 2万 个量子比特，并且已经在稍小的规模上演示了所有核心组件。Bluvstein 说，Oratomic 跳过了含噪声中等规模量子阶段，也没有计划建造或出售这类原型机，而多数竞争对手都会提供。

尚未得到验证的部分

Caltech 表示，这一结果仍是理论性的。Bluvstein 对 TechCrunch 说，Oratomic 只在较小规模上展示了其组件。Caltech 的新闻稿称，这些发现意味着容错量子计算机可能即将到来，但没有给出全尺寸演示的日期。Oratomic 表示，将与 Caltech 的先进量子计算任务在量子信息处理方面密切合作，目标是造出第一台实用规模的容错量子计算机。

接下来会发生什么

Oratomic 表示，此次 A 轮融资是为了建造一台可行的量子计算机，目标是在本十年末推出实用规模的机器。据 PitchBook，2025 年量子初创公司获得的风险投资达到创纪录的 39亿 美元，共 127 笔交易。该研究报告的作者 Dimitri Zabelin 写道，这个行业“已从争论可行性转向在执行上竞争”。