量子振动开关：加州大学河滨分校的未来计算机

加州大学河滨分校研究人员为未来计算机制造“量子振动开关”

通过研究振动与电子量子态的相互作用，一个美国团队正在为“量子振动开关”奠定基础。这些设备将能够利用晶体振动来打开和关闭量子跃迁，为量子计算和传感提供新的控制水平。

---

振动开关：为什么加州大学河滨分校要用振动而非电子构建计算机

2026年5月30日的分析评论

[要点]：实际发生了什么

2026年5月26日至27日，加州大学河滨分校的QuVET中心发表了三篇论文，每篇都获得了《物理评论快报》等期刊的“编辑推荐”地位。中心主任Nathaniel Gabor阐述了主要目标：“想法是振动可以成为一种控制元件，使未来的‘量子振动开关’能够利用晶体振荡来打开和关闭量子跃迁。”

每个人都忽略的关键细节：这并非又一个“量子计算机”。Gabor和他的团队正在构建一种全新类型的计算设备，其中信息位不是由电子的存在编码，而是由晶格的振动状态编码。而且他们已经能够使用普通电场来控制这种状态。

内部理解：QuVET不是一个民用实验室。它是一个伪装成大学项目的军事中心。来自MURI（多学科大学研究计划）项目的750万美元资金通过Tania Paskova来自美国陆军研究实验室。拨款措辞直接提到“在量子计算、安全通信和传感技术方面显著提升陆军能力的潜力”。

时间线与背景

两年前（2024年）： QuVET在加州大学河滨分校成立。Nathaniel Gabor从美国陆军研究实验室获得750万美元的MURI拨款。该拨款还涉及哥伦比亚大学的科学家（Xiaoyang Zhu, Eric Arsenault）。

2026年3月6日： 第一篇论文发表在《物理评论快报》上。Gabor和他的团队实验证明，对二硫化钨（WSe₂）双层器件施加电场可以控制波函数的位置——将其转移到第一层、第二层，或同时保持在两层中。

2026年5月26日至27日： 所有三篇QuVET论文均被《物理评论快报》编辑正式认定为“编辑推荐”——只有不到20%的出版物获得此地位。公开声明通过科学媒体传播。

今天，2026年5月30日： 我们看到了全貌。三篇论文是一个项目的三个方面：（1）电场控制波函数；（2）超薄材料中量子态操控的新方法；（3）飞秒分辨率测量量子效应。

谁赢谁输

赢家

• 美国国防部（陆军研究办公室）： ARO项目经理Tania Paskova直接提到量子计算、安全通信和传感技术的应用。他们已获得一个在室温下控制量子态的实验平台。第一个“振动开关”将出现在军事系统中——用于战场量子密钥分发（QKD）和探测地下隧道的量子重力传感器。

• Nathaniel Gabor（教授，QuVET主任）： 他刚刚开辟了一个新的科学领域。他的引用量将飙升。3-5年内，他将成为美国国家科学院院士，并受邀加入量子初创公司董事会，获得价值200-500万美元的期权。

• 加州大学河滨分校： 这所长期处于伯克利和洛杉矶分校阴影下的大学，刚刚赢得了作为振动学世界领导者的声誉。下一轮拨款：QuVET在2026-2027财年可能获得1500-2000万美元的联邦资金。

• Tania Paskova（ARO项目经理）： 她亲自监督拨款，并已能向五角大楼领导层报告初步成果。对于国防部的职业生涯来说，这是一项重要资产。

输家

• 从事超导量子比特研究的实验室（谷歌、IBM）： 他们的系统需要冷却到0.015 K。Gabor在室温下工作。温差为20000倍。如果振动开关能执行与超导量子比特相同的操作但无需低温，整个量子硬件市场将被颠覆。

• 中国量子项目： 中国没有类似的振动学项目。他们的量子通信卫星是一回事，但制造一个可工作的“振动开关”是另一回事。在这个领域，中国落后3-5年。

• 经典量子点初创公司（剑桥大学、苏黎世联邦理工学院）： 他们的方法需要低温和复杂的激光系统。Gabor使用电场——更便宜、更简单、更可扩展。

媒体未提及的内容

洞察#1：整个故事背后是一个人——Nathaniel Gabor，以及他从康奈尔大学经麻省理工学院到河滨分校的历程

Gabor是康奈尔大学毕业生（2012年博士），在麻省理工学院与Pablo Jarillo-Herrero（二维材料之父之一）做博士后。2016年，他搬到加州大学河滨分校，此后系统地建立了振动学项目。

新闻稿未提及的是：Gabor是一位实验物理学家，能够构建最复杂的超快光谱装置——飞秒激光器，能够以10⁻¹⁵秒的时间分辨率追踪波函数运动。世界上只有少数这样的装置。其中一个就在QuVET，用美国陆军的资金建造。

洞察#2：“振动开关”是室温下量子晶体管的委婉说法

Gabor谈到“利用晶体振动打开和关闭量子跃迁”。翻译成工程师语言：一个量子晶体管，其中控制电极不是电场（如MOSFET中），而是晶格的机械振动（声子）。

为什么这具有革命性？今天的晶体管（即使是最小的台积电2纳米）使用电子工作。电子发热，耗散能量，产生限制封装密度的热量。声子是原子振动。它们不会以同样的方式发热。振动开关理论上可以以现代晶体管百万分之一的功耗运行。

洞察#3：MURI拨款不仅仅是资金；它是美国陆军的“独家访问权”

根据MURI条款，外国组织（包括中国、俄罗斯、欧洲）不能直接获得资金。他们可以作为合作者参与，但没有分包权。这意味着关键专利将留在美国。

此外，MURI涉及“项目官员的积极指导”。来自ARO的Tania Paskova有权要求中期报告、调整研究方向，更重要的是，决定哪些结果发表，哪些保留用于军事应用。民用世界只能看到五角大楼认为安全发布的内容。

预测：未来30天和90天

未来30天

• 2026年6月： 发布关于波函数飞秒动力学的扩展数据。团队将展示状态在层间切换的速度。如果切换时间小于1皮秒（10⁻¹²秒），则意味着振动开关可以以高达1 THz的频率运行——比当前处理器快100倍。

• 美国能源部的反应： 继陆军之后，民用资金将跟进。能源部将通过太阳能技术办公室为太阳能应用研究拨款500-1000万美元。Gabor将在一个月内提交申请。

• 第二轮军事合同： ARO将基于QuVET结果宣布第二轮MURI。这次预算可能达到1000-1200万美元，为期3年，专注于应用传感器。

未来90天

• 2026年8月至9月： 通过初创公司商业化。加州大学河滨分校有自己的技术转移办公室。他们很可能将技术授权给由Gabor创立的新初创公司。种子轮：来自深度科技基金（Potential Energy、Breakthrough Energy Ventures、Lowercarbon Capital）的500-1000万美元。初创公司估值：2000-3000万美元。

• 专利竞赛： Gabor和他的团队将提交至少3-4项专利，涉及：（1）“量子振动开关”；（2）“双层材料中电场控制波函数的方法”；（3）“量子效率超过Shockley-Queisser极限的光伏器件”。

• 中国和欧洲的回应： 苏黎世联邦理工学院（Yiwen Chu团队）已经在研究类似概念，但专注于低温系统，而非室温。中国机构（清华大学、中国科学院）将在6-9个月内发表他们在WSe₂中波函数控制的结果。但由于QuVET在专利和军事资金方面的领先优势，中国将处于追赶状态。

如果你是投资者，该怎么做

• 风险投资基金： 立即与加州大学河滨分校创新中心开始对话。机会窗口为3-4个月。如果你错过种子轮，18个月后的A轮融资你将付出5-10倍的代价。

• 大型企业（太阳能、半导体）： First Solar、SunPower、台积电——你们的研发部门应该已经有整合振动学技术的路线图。Gabor的技术可能在5-7年内使你们当前的硅产品过时。趁现在费率低，立即获得授权。

• 私人投资者（公开市场）： 没有直接工具（加州大学河滨分校非公开上市）。但关注二维材料制造商——二硫化钨和二硫化钼的股票。American Elements（私营）、2D Semiconductors（私营）。如果他们宣布产能扩张，那是一个信号。

• 避免： 投资于没有差异化的经典太阳能初创公司。如果他们没有激子管理的量子方法，他们将输给QuVET技术。

一段总结： Nathaniel Gabor在加州大学河滨分校所做的并非“又一个量子实验室”。它正在构建一种新的计算范式，其中信息位是原子振动，而非电子运动。而这个项目的客户不是环保主义者或科技巨头。它是美国陆军，需要无需低温的量子传感器和安全通信。MURI拨款750万美元在发表前就已授予，且ARO的Tania Paskova已经在评论结果，这一事实说明了一切：赌注已经下好，押在振动上。文明将在十年后看到成果。五角大楼——三年后。

— Editorial Team