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新版量子行政命令揭示了该领域真正的难题

把 EO 14413 当作技术文件而非政治文件来读,它就变成了一份坦率的清单,列出量子计算至今尚未解决的问题——首当其冲的是:没有人能可靠地衡量一台量子计算机到底有多好。

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2026 年 6 月 22 日,Executive Order 14413——Ushering in the Next Frontier of Quantum Innovation(开启量子创新的下一个前沿)——正式签署。相关报道几乎全都聚焦于政治层面。

这很可惜,因为更有意思的其实是技术层面的解读。这类政策文件在起草时大量吸收了运营量子项目的一线人员的意见,而他们提出的诉求,相当坦率地勾勒出这个领域至今仍做不到的事情。这样读下来,EO 14413 与其说是一份公告,不如说是一份问题清单。

以下是其中最值得注意的几点。

没有人能可靠地衡量一台量子计算机有多好

这份命令中最不动声色却最引人注目的一句话,是要求 Department of Energy 在 180 天内建立"一个国家级中心,以开发准确评估量子计算系统性能所需的工具与能力"。

细想一下。在 Feynman 提出量子计算机约四十五年后、在第一次量子霸权宣称的七年后,一个政府之所以要专门设立一家机构,是因为我们没有一种值得信赖的方式来回答*"这台量子计算机到底好不好?"*

这不是官僚式的场面话。它是真实存在的问题,任何试图比较两台 QPU 的人都撞上过。问题在于每家厂商报告的数字都不一样:

  • 量子比特数量单独来看几乎没有意义。对于真实任务,一百个糟糕的量子比特可能还不如二十个好的。
  • Quantum Volume 把量子比特数量、连通性和错误率打包成一个数字——但它会饱和,而且对于设备如何处理你真正关心的那些特定电路,它几乎说明不了什么。
  • 门保真度通常是针对孤立的单量子比特门和双量子比特门给出的,这系统性地美化了芯片。当多个门并行运行时,误差的累积方式截然不同,而串扰根本不会体现在那个头条数字里。
  • CLOPS 及类似的吞吐量指标衡量的是速度,而非精度——一台快速返回噪声的机器毫无用处。
  • **"算法量子比特"**以及其他由厂商自定义的指标无法跨厂商比较,而这往往正是它们的用意所在。

该命令还要求建立一套跨机构的信息共享机制,以"提升政府评估商业量子计算能力的水平"——这是一种委婉的说法,意思是厂商的营销宣称目前很难被独立核实。

如果你要自己评估硬件,实用的经验是:不要再相信任何单一数字,而要针对你自己的工作负载做基准测试。你可以直接拉取真实的设备属性,而不必依赖新闻稿:

from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService

service = QiskitRuntimeService()
backend = service.least_busy(operational=True, simulator=False)

print(f"Backend:  {backend.name}")
print(f"Qubits:   {backend.num_qubits}")
print(f"Basis:    {backend.basis_gates}")

# Per-qubit error rates vary enormously across a single chip
props = backend.properties()
errors = [(q, props.readout_error(q)) for q in range(backend.num_qubits)]
worst = max(errors, key=lambda x: x[1])
best = min(errors, key=lambda x: x[1])
print(f"Readout error — best qubit: {best[1]:.4f}, worst: {worst[1]:.4f}")

在几乎任何一台当前设备上运行这段代码,你都会看到同一块芯片上最好与最差量子比特之间的差距常常达到五倍甚至更多。这种差异在任何汇总统计量中都是看不见的,而这也正是转译(transpilation)和量子比特选择如此重要的原因。我们的 SDK 对比硬件指南对如何挑选后端有更深入的讲解。

这个领域还没有选出胜出的量子比特技术

有一点因其缺席而格外醒目:这份命令自始至终没有点名任何一种量子比特技术路线。它没有偏向超导电路、离子阱、光子学、中性原子或自旋量子比特,而是笼统地提到"量子使能组件技术"。

这是一个有意义的信号。当一项技术走向成熟时,采购文件会变得具体。没有人会为"基于某种开关元件的计算设备"制定国家战略。这种刻意的含糊反映了真实的现状:截至 2026 年年中,还没有哪条技术路线明确胜出。

各条路线在不同维度上各自领先——超导芯片在门速度和制造规模上占优,离子阱在保真度和全连通性上占优,中性原子在量子比特数量上占优,光子学则在室温运行和网络互联上占优。2026 年的全息码实验是在离子阱上完成的;Google 的低于阈值纠错成果则运行在超导硬件上。两者都是里程碑式的结果,却出自完全不同的平台。

对于任何正在学习量子计算的人来说,这其实是好消息,而且有一个具体的启示:不要过度专精于某一家厂商的技术栈。 那些抽象概念——电路、门、测量、错误缓解——是可以跨硬件迁移的,而厂商专有的 API 细节则未必。

"超越当前经典计算能力"如今成了标尺

该命令设立了 Quantum Computer for Application Development and Discovery Science (QC-ADDS) 计划,目标是向 Department of Energy 的某个设施交付至少一台机器,并向科学界开放使用。Secretary of Energy 有 90 天时间来确定这类系统的规格,要求其能够支撑"变革性的科学应用……并走在通往具有显著经济价值的应用、以及超越当前经典计算机能力的道路上"。

这段措辞里有两点值得注意。

第一,它的立足点是发现型科学,而不是商业优势。目标是一台科学仪器——研究人员用来认识世界的机器——而不是一款在商业任务上击败经典计算机的产品。这与证据实际指向的方向是一致的:IBM 2023 年的量子实用性成果和全息码工作,本质上都是物理实验。

第二,"走在通往……的道路上"这个说法在句中承担了真正的分量。它等于承认:正在规划的这台机器是一个阶段性台阶,而非终点。

分布式量子计算作为一项严肃目标出现

在关于网络的章节中,藏着一项要求:DOE 需就服务于"分布式量子计算"的量子网络制定规划。

这一点很重要,因为它是对扩展性问题的一次坦承。造一台超大规模的量子处理器难度极高——随着芯片变大,布线、制冷、串扰和良率都会变得更糟。把若干台较小的处理器连接成一台逻辑上的机器,是另一条可行路线,而它依赖于在彼此独立的设备之间分发保真度足够高、足以真正可用的纠缠。

其底层原语是量子隐形传态,它借助共享纠缠加上两个经典比特,把一个量子比特的状态从一处传到另一处。多年来这在实验上已是常规操作——但要做到足够快、足够干净,从而把多台处理器编织在一起,就完全是另一回事了。它被列为五年规划目标,说明"单块大芯片"策略并没有被默认为足够。

人才缺口被当作瓶颈来对待

该命令要求 NSF 在 180 天内启动"一个 National QIST Workforce Development Institutes 网络",并同步制定招募与留才策略。

人才相关的章节很容易被一眼略过,但它被写进来这件事本身就说明了一个具体问题:制约量子进展的因素并不只是硬件。能够编写、调试并推理量子程序的人手不够——而这一短缺如今已被认为严重到需要设立专门机构来应对。

对本站的读者来说,这是整份文件中最具可操作性的部分。文件中被描述为稀缺的这些技能,现在就可以免费学习,而且能在真实硬件上练习。我们的课程页面汇集了最优质的结构化学习选项,而入门指南能让你在一个下午之内在真实 QPU 上跑通一个电路。

它没有包含什么

为了准确起见,有必要明说:这份命令没有给出任何金额数字。它确定方向、分派职责、设定期限——各章节分布着 90 天、120 天、180 天和 210 天的时限——但拨款要另行安排。而且,行政命令中的期限也不等于交付的保证。

请把这些时间表当作意图的表达,而不是可以据以规划的日程。

结论

剥去政治色彩,EO 14413 读起来就像一份异常坦率的技术评估:

  • 我们无法可靠地衡量量子计算机的性能,而这件事如今紧迫到需要设立专门机构。
  • 没有哪种量子比特技术胜出,因此各方都在对冲下注。
  • 近期目标是科学发现,而不是商业优势。
  • 扩展规模可能需要把芯片联网,而不是造一块巨型芯片。
  • 受过训练的人才不够,而这是一个一阶瓶颈。

这些结论都算不上悲观。这是一个已经越过"这东西究竟能不能用"、进入"我们该如何衡量它、扩展它、为它配备人手"阶段的领域——这大致相当于经典计算在 1950 年代经历的那次转变。

真正值得关注的是衡量问题。跟量子比特数量的纪录相比,基准测试听起来乏味,但你无法工程化你无法衡量的东西,而每一项关于量子优势的严肃宣称,最终都建立在它之上。如果你想了解这个领域实际的走向,请学会读懂错误率,而不是头条新闻——不妨从我们的关键术语表开始。