半导体之后，美国开始重押另一场“工程战争”

文丨浪味仙排版丨浪味仙

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内容提要

在物理学家为实验室里的量子比特欢呼时，工业界“老兵” Brian Gaucher 看到的却是另一番景象：一道横亘在“科学发现”与“工业产品”之间的深长裂痕。

身为 IBM 资深专家及 ERVA（工程研究愿景联盟，由美国国家科学基金会支持）报告联合主席，他在最新访谈中描绘了一个紧迫的现实：量子竞争的“科学红利期”正在关闭，一个拼良率、拼供应链、拼标准化工艺的“工程大航海时代”已经开启。美国当下的软肋无关是否发表领先论文，而在于无法实现“从实验室到工厂（Lab to Fab）”的规模化跃迁。

这是一个“重工业型”的转折，单纯的科研领先将不再是长期竞争的护身符。美国必须吸取半导体行业的教训：一旦制造生态与供应链在海外固化，重建的代价将极其高昂。

因此，他呼吁集结国家实验室、工业巨头与资本市场，像当年重塑芯片业那样，通过建立共享测试床和标准化工艺，抢在对手之前筑起量子的“工业长城”。这场博弈的主角将不局限于物理学家，而是涉及成千上万掌握“工业配方”的工程师。

这并非一场遥远的战争。Gaucher 警告说，全球量子格局锁定的窗口期仅剩“个位数年份”，虽然“房子还没着火”，但空气中的焦灼感已清晰可见。在他看来，这除了是一次技术的迭代，也是关于下一代基础设施主权的终极摊牌：最终的胜出者，必将是那些能让量子技术在工厂流水线上真正“落地生根”的国家，而不是仅仅停留在精美期刊的封面之上。

通读整场访谈，最值得关注的，是以下五个判断。

01

量子竞争，

正从“科学竞争”转向“工程竞争”

这是整场访谈最核心的底层逻辑。

过去很长时间里，量子行业的竞争重点主要集中在 qubit 数量、保真度、相干时间以及基础物理突破上，行业更关注谁能够率先刷新实验纪录、谁能够率先发表顶级论文。

Gaucher 在访谈中不断强调，真正困难的部分，早已从“发现新物理”转向“构建可扩展工程体系”。因为实验室里的量子系统，与真正可运行的大规模量子基础设施之间，还隔着极其复杂的工程鸿沟。

量子计算背后涉及的，绝非单一技术模块，而是一整套高度耦合的工业体系，包括精密制造、控制电子学、低温工程、光学系统、芯片封装以及软件栈和系统集成。也正因如此，美国如今才越来越强调“Engineering”而非单纯的“Science”。

作为 ERVA（工程研究愿景联盟，由美国国家科学基金会支持）报告联合主席，Gaucher 表示，ERVA 报告真正想推动的方向，就是让美国量子产业从“科研领先”阶段，进入“工程领导力”阶段。

02

美国真正担心的，不是技术突破

而是产业转化速度

访谈里有一个非常重要的信号：美国已经开始意识到，量子产业当前最大的风险，并非缺少科研成果，而是科研成果无法快速完成产业化转译。

美国在量子科学领域拥有大量顶尖大学、国家实验室与科技公司，但有个问题，量子计算正在逐渐进入一种“重工业化”阶段。真正困难的，已经不只是做出原型机或刷新实验指标，而是如何稳定制造、如何规模扩展、如何降低系统复杂度、如何形成供应链以及如何建立长期工业能力。因此，在访谈中，scale-up（按比例扩大规模）、manufacturing（制造业）、systems integration（系统集成）以及 engineering workforce（工程专业人员群体）等皆为高频关键词。

量子产业如今越来越像早期半导体工业，美国对“谁先发表论文”的重视程度有所降低，转头开始在意谁能最先把量子技术真正变成可持续运转的产业系统。

03

未来真正的竞争核心，

是生态而非单一 Qubit 指标

整场访谈还有一个值得留意的趋势判断：未来量子产业的竞争，将越来越像 AI 基础设施竞争。

过去行业更关注 qubit 数量、物理路线以及单次实验结果，现在越来越重要的，则是软件工具链、编译器、云平台、HPC 融合、GPU 协同、人才体系以及行业接口。换句话说，量子计算更贴近一种完整的“计算平台”形态，这一变化与 AI 产业过去十年的演化路径非常相似：真正定义 AI 时代的，并不单是 GPU 本身，更关键的是基于 CUDA 建立起的软件生态与开发标准。

同样，未来量子产业的关键，也未必是谁率先实现某个 qubit 纪录，而是取决于谁能够率先建立起“硬件—软件—平台—应用”之间的完整闭环。

这也解释了为什么美国如今越来越重视国家实验室、云平台公司、超算中心、AI 基础设施以及工业软件体系之间的协同，因为量子计算未来不会独立存在，它将逐渐嵌入 AI 与 HPC 基础设施体系。

04

美国正在尝试建立

“国家级量子工程体系”

访谈中另一个非常清晰的信号，是美国正在重新强化“国家级工程组织能力”。

过去几年，美国量子产业的发展，很大程度上依赖 IBM、Google、Microsoft、Amazon、NVIDIA 等科技巨头推动。它们拥有云平台、算力基础设施、开发者生态以及资本能力，这构成了美国最大的优势。

ERVA 报告实际上指出，仅依靠企业自身并不足够。因为量子计算涉及基础研究、工程放大、制造能力、国家实验室、人才培养以及长周期资本，这需要一种更长期、更系统化的国家级工程协调机制。

从这个角度理解，美国如今的思路，是要建立一种“从科学突破到工业落地”的完整国家工程体系，这也是为什么美国国家科学基金会（NSF）会支持 ERVA 这样的工程研究联盟的原因所在。

因为量子竞争正在逐渐从单一企业竞争，转向国家级工程能力竞争。

05

中国、英国与欧盟的追赶，

正迫使美国重新审视自己的工程能力

整场访谈里笼罩着一种越来越明显的紧迫感。

Brian Gaucher 多次提到，全球量子竞争已经进入加速阶段。中国正在通过国家级体系快速推进量子基础设施建设；英国持续强化量子产业化路径；欧盟也在不断加码量子研究与工业协同。过去，美国长期默认自己拥有科研领先优势，但如今美国越来越意识到，未来真正决定全球量子格局的，可能不是科学发现速度，而是谁能够率先建立完整工程体系。

因为量子计算并不像互联网软件那样容易复制，它背后绑定的是精密工业能力、超导与低温工程、光学系统、芯片制造、超级计算基础设施以及国家级科研体系，这是一种典型的“重工业型计算革命”：一旦产业链形成规模效应与工程壁垒，后来者需要付出的追赶成本会迅速上升。

量子主权的博弈，已经迈入一个名为“系统工程”的残酷半决赛阶段，那扇通往未来的窗口期，正随着“个位数年份”的倒计时而逐渐收窄。在这场长跑中，单纯的科研领先已无法自动兑换为长期的工业胜势，真正的终点线位于那些能够稳定产出、自主可控的工厂流水线上。

当量子技术最终从实验室的恒温箱流向社会的底层基础设施，全球计算秩序将迎来一次彻底的洗牌。未来的胜出者，将是那些率先建立起标准化工艺、稳固供应链以及跨界工程人才体系的国家。

这场关乎国力的较量，最终会由那些亲手将科学火种锻造成工业引擎的“建造者们”来定义。

Reference：

https://quantumcomputingreport.com/podcast-with-brian-gaucher-co-chair-of-erva-report-on-quantum-technologies/

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