量子计算这阵子的动作密度,说实话已经不只是科研口的人在看了。美国商务部通过NIST放风,计划依据《芯片与科学法案》向9家公司提供总额约20亿美元的联邦激励,目标很明确:推进实用化、容错量子计算所需的关键技术。这里面,IBM一家就拟拿10亿美元,用来成立一家独立的量子晶圆代工公司Anderon;GlobalFoundries拟获3.75亿美元,瞄准的是美国本土的量子代工能力建设。几乎同一时间,imec那边也放了个大招——展示了全球首个用High NA EUV光刻造出来的量子点量子比特器件,而且特别强调了工艺跟300mm晶圆厂是兼容的。
资本市场那边也没闲着。Quantinuum更新了IPO文件,计划发行约2105万股A类普通股,发行价区间定在45到50美元,打算在纳斯达克以“QNT”为股票代码上市。按上限算,募资规模差不多10.5亿美元。有报道估算,按发行后股本和50美元上限,Quantinuum的上市估值能冲到127亿美元左右。当然,同一份文件也披露了家底:2025年收入3093万美元,净亏损4.582亿美元;2026年一季度收入524万美元,净亏损1.282亿美元。
但这些信息放在一起,核心信号其实很明确:量子计算正在从一个科研样机、云端演示、算法概念的阶段,实实在在地往半导体工业的本质逻辑靠拢。接下来,政策资金和产业资本会越来越多地流向晶圆厂、PDK、MPW、在线测试、低温CMOS、硅光互连、先进封装、材料界面和系统集成这些硬核环节。
美国在押注什么?
美国这轮量子激励计划,最值得看的不是那个总金额,而是钱往哪流了。最大两笔给了IBM/Anderon和GlobalFoundries,等于明牌告诉市场:政策制定者已经把量子计算看成一条需要提前布局的先进制造供应链。IBM/Anderon要做的是300mm量子晶圆代工厂,主要服务超导量子比特及相关电子晶圆制造;GlobalFoundries则被定位成安全的本土量子代工能力,覆盖超导、离子阱、光子、拓扑、硅自旋等多种架构。
其他几家公司的支持方向,也明显偏向工程化,而不是单纯的算法或软件。Atom Computing和Infleqtion聚焦中性原子系统集成,Diraq专注硅自旋量子逻辑单元与制造集成,PsiQuantum涉及电光材料、单光子探测器和低损耗光子封装,Quantinuum瞄准离子阱路线中的集成光子和可靠光学组件,Rigetti则主攻读出电子小型化和下一代低温系统架构。D-Wa ve在最新的公告里说得更直白,说拟议资金会推进其超导退火和门模型系统,并且明确提到要扩展量子计算系统,离不开先进制造和封装技术。PsiQuantum则强调,这笔钱要用来提升BTO高性能光开关、高温单光子探测器和先进封装这类关键组件的本土可制造性和性能。
这说明什么?说明量子计算商业化最先带来的,可能不是“量子CPU大规模出货”,而是低温控制芯片、特种互连、低损耗材料、封装基板、射频/微波读出、硅光组件和超导工艺这些环节的需求被重新评估。IBM说Anderon会提供超导布线、硅通孔、凸点、专用PDK、在线晶圆测试与表征、基准工艺路线这些能力。你看,这些词全是成熟半导体工业的语言,不是实验室里用的那套。量子硬件要真正扩展,不能老指着少量实验室样品和手工调试,必须像CMOS产业那样,建立起可复用的工艺、设计规则、批量计量、失效分析,还有良率学习曲线。
GlobalFoundries的表态也是这个意思。他们说自己的Quantum Technology Solutions,会从量子处理器单元到低温读出与控制IC,再到先进封装和超导互连,造出完整的量子硬件解决方案,并且特别强调了低温CMOS、FDX平台、材料科学和多种量子比特路线。这意味着传统晶圆厂正在尝试把量子计算的需求,转化成可服务、可收费、可迭代的制造平台。对半导体行业来说,这件事比某一次单点实验重要得多——只有制造平台出现了,产业链才可能形成稳定的分工。
量子芯片开始吸收先进制程能力
imec用High NA EUV光刻造出量子点量子比特器件,这事揭示了量子计算产业化的另一层变化:先进制程能力正在进入量子芯片的可制造性验证。imec自己说的也很清楚,实用量子计算机需要扩展到数百万个连接量子比特;硅量子点自旋量子比特之所以被称为“industry qubits”,关键就在于它的制造过程和标准硅CMOS高度兼容。这次的器件把控制栅的间隙做到了大概6纳米,High NA EUV就是用来实现这么小间隙的可靠图形化。
当然,这不意味着High NA EUV很快会成为量子芯片量产的必要条件。更准确地说,它表明量子比特器件的关键指标,已经进入了先进半导体制造的尺度范围。线宽、间距、边缘粗糙度、界面缺陷、寄生电容、工艺波动、晶圆级一致性——这些东西都可能直接影响量子比特的耦合、噪声、相干时间和可重复性。对半导体企业来说,量子芯片虽然不是传统逻辑芯片的简单延伸,但正在吸收成熟制程体系里的精密图形化、缺陷控制、计量反馈和良率学习能力。
欧洲的SPINS试验线进一步印证了这个判断。这个项目由imec协调,目标包括300mm Ge/GeSi平台、研究级MPW运行、早期PDK开发、晶圆级检测、先进异质集成、FDSOI兼容工艺、低温标准电路和高通量低温表征。这套配置,已经非常接近半导体产业从早期研发走向生态化制造的典型路径:先有试验线,再有设计套件和多项目晶圆,然后慢慢形成工艺文档、测试标准和生态接口。量子计算一旦进入这个阶段,竞争就不只发生在物理实验室里,而会在工艺平台和供应链之间展开。
目前量子硬件的技术路线还没收敛。Google的Willow继续走超导路线,强调在不同规模阵列扩大时错误率下降,还说自己实现了低于阈值的量子纠错进展。Microsoft发布了Majorana 1,声称通过砷化铟和铝构成的topoconductor材料栈,推动拓扑量子比特路线,并且提出在单个芯片上扩展到百万量子比特的目标。国内这边,基于“祖冲之三号”设计的超导量子计算机已经通过“天衍”量子云平台开放商业使用,但相关的量子优势或商业优势声明,还需要更多独立验证来支撑。
这些进展并不能说明哪条路线已经胜出。更接近现实的判断是,量子计算进入了“多技术路线并行、工程瓶颈趋同”的阶段。超导、硅自旋、光子、离子阱、中性原子和拓扑路线,物理原理各不相同,但都在把需求推向制造、计量、封装、低温控制和系统集成这些共性的硬核环节。
半导体“卖铲人”先受益?
从市场角度看,量子计算不能简单类比AI训练芯片。AI翻跟斗的需求来自已经商业化的大模型训练和推理负载,客户的支出路径相对清晰;量子计算则还处在高投入、低收入、强研发、强政策驱动的阶段。麦肯锡估算,2024年量子计算公司的总收入大约在6.5亿到7.5亿美元之间,预计2025年能超过10亿美元。2024年全球量子技术初创企业的融资额接近20亿美元,比2023年的约13亿美元增长了约50%。这些数字说明行业确实在升温,但跟AI翻跟斗、先进逻辑代工或者存储市场比起来,量子计算硬件的收入基数仍然很小。
Quantinuum的IPO更新把这个矛盾放得更清楚了。公司计划募资最高约10.5亿美元,资本市场估算其估值上限约127亿美元。但同一批公开信息也显示,它收入规模小、亏损依然很大。报道还特别提到,Quantinuum的风险因素包括需要发展高批量制造工艺,以及目前对若干材料和系统存在单一来源供应商的依赖。这恰恰说明,量子计算公司的估值,并不是对当期收入的定价,而是对未来容错系统、制造扩展和供应链整合能力的提前定价。
市场短期更可能率先重估的,反而是“卖铲人”环节。比如低温CMOS、射频/微波控制、硅光、先进封装、低损耗材料、特殊衬底、晶圆级测试、低温探针台、稀释制冷机、EDA、PDK服务、HPC互连。这些环节不用等到通用容错量子计算完全成熟,就可能因为政府项目、试验线建设、企业研发和小批量系统集成,获得实实在在的新增需求。
英伟达发布NVQLink,也体现了这个方向。这是一个开放架构,用于把GPU计算和量子处理器紧密耦合,支持了17家QPU制造商、5家控制器制造商和9个美国国家实验室,还特别强调量子纠错和校准算法需要低延迟、高吞吐地连接到经典超级计算机。这说明,未来相当长一段时间里,量子计算不会脱离经典计算体系独立存在。它更可能作为HPC和AI超级计算中心的异构协处理器,由GPU和CPU来承担控制、校准、纠错解码、仿真和混合算法执行。
中长期预测依然乐观。麦肯锡预计,到2035年量子计算收入能达到280亿到720亿美元,到2040年量子技术总市场可以到1980亿美元。BCG则认为,量子计算到2040年能创造4500亿到8500亿美元的经济价值,并支撑900亿到1700亿美元规模的硬件和软件供应商市场。但BCG也提醒了一句:量子计算目前还没有在商业或科学应用中,相对于经典计算提供出有形的优势;硬件保真度不足依然限制着采用;GPU、经典算法和AI框架也还在持续提高竞争门槛。
结语
量子计算正在进入一个更接近半导体产业本质的阶段。这会为设备、材料、封装、测试和代工环节带来新增机会,但不会立刻带来消费电子式的确定性放量。
对产业链公司和投资者来说,量子计算值得关注,但不适合用短期爆发的逻辑去定价。更稳妥的观察路径,是盯住三件事:晶圆厂和试验线能不能持续输出稳定的器件;量子PDK、MPW和在线测试能不能降低硬件创新的门槛;低温控制、先进封装、硅光互连和HPC耦合能不能形成可复用的供应链能力。谁能把物理突破转化为晶圆厂的工艺,把实验室的器件转化为PDK,把单次的演示转化为良率曲线,谁才更接近量子计算商业化的真实入口。
从这个意义上说,量子计算对半导体市场的影响,不应该只看远期的应用想象,更值得关注的是它正在推动哪些制造能力、材料平台和系统集成环节被重新定价。短期来看,它不会成为另一个AI芯片市场;但中长期看,它可能成为先进制造、低温电子、硅光、封装测试和HPC系统厂商新一轮技术储备的竞争场。真正能穿越估值波动的,最终还是制造能力、供应链韧性和可验证的工程进展。
