11家公司进入DARPA“量子基准计划”关键验证阶段

11月上旬，美国国防高级研究计划局（DARPA）宣布，其旗舰项目“量子基准计划”（Quantum Benchmarking Initiative，QBI）正式进入为期一年的B阶段，共有11家量子计算企业晋级。这一阶段被视为从“概念设想”走向“工程可建”的关键验证环节，目标是在2033年前给出一个明确答案：是否存在能够在经济上“物有所值”的工业实用级量子计算机架构。

一、QBI项目的运作逻辑

QBI启动于2024年，由自称“量子怀疑论者”的物理学家Joe Altepeter负责。项目并非简单的新技术资助计划，而是一个面向整个产业的“系统性验证工程”：通过三阶段机制，在技术与经济双重维度上检验各类量子路线是否可能在八到十年内达到工业实用。

DARPA的官方说明显示，QBI以2033年为时间节点，提出了两个核心问题：一是能否在十年内建成一台容错量子计算机；二是是否存在任何一种量子技术路径，能让整机在算力价值上超过建造与运行成本，即实现“utility-scale”运行。

为此，QBI被划分为三个阶段：A阶段历时约半年，企业需在获得小额经费支持的前提下提交详尽的技术概念设计与工程假设，用以证明其路线在理论上可以通往实用级系统。据公开信息，进入A阶段的企业有18家，既包括IBM、HPE等大型科技公司，也包括Alice & Bob等细分赛道初创。此次进入B阶段的11家企业，则需要在此前概念设计的基础上，提交覆盖未来数年的详细研发计划，说明关键技术节点、风险缓释策略以及原型验证路径。DARPA强调，B阶段评估的不只是下一年是否能按时完成里程碑，而是整个路线在时间、成本和风险约束下能否走到“实用量子”的终点。通过B阶段的团队，将获邀进入最终的C阶段，由独立的验证与确认（IV&V）团队对其硬件与算法进行实时、系统的严苛测试，以判断方案是否“可建、可用”。

需要强调的是，DARPA 明确表示，QBI并非“选秀式”竞赛，而是一项基于技术与经济可行性、逐一评估的验证工程：最终结果可能是一家、多家，甚至没有任何一家路线在2033年前达到工业实用标准，但系统性的评估本身，是厘清量子计算真实潜力与时间表的关键。

二、11家晋级企业的技术路径版图

根据DARPA公告，进入B阶段的11家企业分别为：Atom Computing、Diraq、IBM、IonQ、Nord Quantique、Photonic Inc.、Quantinuum、Quantum Motion、QuEra Computing、Silicon Quantum Computing、Xanadu。从量子比特物理实现上看，它们构成了五条主要技术路线，基本囊括了当下产业界最具代表性的“候选架构”：

中性原子体系：由Atom Computing与QuEra代表。两家公司均基于可编程的中性原子阵列，通过激光光镊排布和操控大量原子，比特密度高、拓扑灵活，可在理论上提供通往大规模容错系统的扩展空间。DARPA将其归类为“可扩展中性原子阵列”与“中性原子比特”路线，是当前科研界高度关注的长程路线之一：
离子阱体系：由IonQ与Quantinuum承担。两者均在受控离子阱平台上积累多年经验，量子门保真度与相干时间表现突出。Quantinuum推进的是量子电荷耦合器件（QCCD）架构，强调通过片上离子移动与模块化设计实现规模扩展；IonQ则在云服务和应用生态上更为活跃。DARPA选择这两家，一方面是看重离子阱在误差率方面的成熟度，另一方面也是在验证这一相对“工程成熟”的路线能否支撑真正的容错级规模。
超导体系：IBM与Nord Quantique分别对应两种不同侧重。IBM以模块化超导处理器为核心，通过多芯片封装和量子互联方案推进规模化，试图在既有工艺与生态基础上构建“多模块量子系统”；Nord Quantique则聚焦带有玻色误差校正的超导比特，希望借助编码结构在物理比特层面提升容错极限。
硅自旋体系：此次名单中最为密集的路线，由Diraq、Photonic Inc.、Quantum Motion与Silicon Quantum Computing四家公司共同组成。它们分别探索基于CMOS工艺的自旋比特、光学互连硅自旋比特、MOS结构自旋比特以及“精确植入原子”的硅平台。共同特征是尽可能拥抱成熟半导体工艺，在既有制造与封装产业链上寻找量子计算的可扩展路径，被视为最有希望在中长期与传统芯片制造深度耦合的一条路线。
光子体系：由加拿大公司Xanadu代表。其采用光子量子计算架构，强调在室温条件下运行和利用集成光子芯片实现高通量量子信息处理，在长期愿景上有望与光通信、光互连等基础设施形成协同。

三、B阶段的推进意义

与更偏概念性的A阶段相比，B阶段的核心任务，是推动企业从“方案可以写出来”走向“工程上有机会做出来，并且划算”。参与企业需要在一年左右时间内，给出覆盖未来数年的研发“总蓝图”：包括关键技术节点的时间表、误差校正与架构扩展的技术路径、风险识别与缓释措施，以及用于降低技术不确定性的原型机或子系统验证方案。

从B阶段评估重点看，至少包含三层含义：

第一，验证“工程约束下”的路线稳健性。量子计算在理论上可以有许多优雅的架构，但落实到制程、封装、功耗、散热、控制电子学等工程细节后，可行的路线往往大幅收缩。B阶段要求企业把这些约束显式化，并提出具体解决路径，避免只停留在理想化物理模型。

第二，衡量“算力与成本”的平衡。QBI并不以“做出最大量子比特数”为唯一目标，而是强调“utility-scale”，即在算力、能耗、设备投资与运维等综合成本之上，是否仍有明确的经济价值。相关独立评估机构与学者指出，这种以经济可行性为约束的设计思路，有助于抑制“堆砌物理比特追逐虚高指标”的行业冲动。

第三，为政府与资本提供“防止炒作”的硬指标。QBI被视为美国联邦层面评估量子计算进展的重要“量尺”，其一系列基准与评估结果，将成为后续公共资金投入、国防与安全领域应用部署、乃至私人资本配置的参考坐标。评论文章指出，QBI 的价值不在于选出某个“国家队冠军”，而在于建立一个能“当裁判”的框架，让产业界区分真正的技术突破与市场营销话术。

从这一意义上讲，11家企业进入B阶段，并不只是各自公司发展路径上的“利好消息”，更是美国将量子计算从“科学的可能性”推向“工程与经济现实”的一次集体压力测试。可以预期，随着B阶段评估推进、部分团队进入C阶段并开始接受实物系统的独立验证，全球量子计算产业的时间表和优先级将逐步清晰。无论最终是否在 2033 年前出现真正“工业实用级”的量子计算机，QBI通过公开的规则、透明的基准、跨路线的系统评估，已经在一定程度上重塑了量子计算的叙事方式——从追逐“概念红利”，转向面对“工程账本”。这一转变，对所有关注量子科技前景的政府、企业与研究机构，都具有超越单一项目本身的示范意义。

参考文献：

[1]DARPA Advances 11 Companies to Next Stage of Quantum Benchmarking Initiative[EB/OL].(2025-11-11).https://www.photonics.com/Articles/DARPA-Advances-11-Companies-to-Next-Stage-of/a71640.

[2]Joshua Levine, Prineha Narang. DARPA’s QBI Cuts Through the Quantum Hype[EB/OL].(2025-11-12).https://www.thefai.org/posts/darpa-s-qbi-cuts-through-the-quantum-hype.

[3]John Smart.DARPA’s Quantum Vanguard: 11 Firms Push Boundaries in Error-Corrected Computing[EB/OL].(2025-11-10).https://www.webpronews.com/darpas-quantum-vanguard-11-firms-push-boundaries-in-error-corrected-computing/.

[4]Charlotte Trueman.DARPA announces 11 companies advancing to second stage of it Quantum Benchmarking Initiative[EB/OL].(2025-11-10).https://www.datacenterdynamics.com/en/news/darpa-announces-11-companies-advancing-to-second-stage-of-it-quantum-benchmarking-initiative/.

[5]DARPA’s Quantum Benchmarking Initiative (QBI) Advances with Eleven Teams Moving to Stage B[EB/OL].(2025-11-06).https://quantumcomputingreport.com/darpas-quantum-benchmarking-initiative-qbi-advances-with-eleven-teams-moving-to-stage-b/.