以色列理工学院科学家首次在钻石上制造出室温量子芯片
以色列理工学院的研究人员开发出一种基于钻石的量子处理器，无需低温冷却即可运行。
钻石革命：为什么以色列理工学院的芯片不是量子突破，而是飞艇时代的终结
[核心要点]：真正发生了什么
当以色列理工学院的研究人员宣布在室温下运行基于钻石的量子芯片时，大多数媒体写道“革命取消了冷却”。但业内人士看到了根本不同的东西：这不是要取代谷歌或IBM的超导芯片，而是要让量子计算成为实用工具，而非实验室展品。这是从“量子霸权”（谁有更多量子比特）时代向“量子实用性”（谁能以可承受的价格解决真实的化学问题）时代的转变。
注意材料——带有NV色心（氮-空位中心）的钻石。这不仅仅是一块“昂贵的石头”。它是一种物理平台，允许量子比特在300开尔文（室温）下保持相干性。与需要价值数百万美元、消耗兆瓦功率的低温恒温器的超导量子比特不同，钻石芯片可以在现场、在桌面上、在普通计算机旁边运行。但这种便利是有代价的：这类量子比特的相干时间历来短得多，且扩展更困难。正是在这一点上，以色列理工学院似乎取得了公众看不到的飞跃。
实质是，以色列理工学院创造的不是一台“大型”量子计算机，而是一个“专用”量子处理器。很可能是一个针对特定任务（如模拟自旋系统或生物分子）优化的原型机。这里真正的突破是放弃量子比特竞赛，转而追求稳定性和低拥有成本。这就像将上世纪的Cray超级计算机与现代GPU进行比较。GPU在一般理论上较慢，但它赢得了市场，因为它能快速且廉价地完成特定任务（图形、神经网络）。
时间线与背景
尽管新闻已刷屏，但关于钻石NV色心的研究已进行了二十多年。然而，关键问题始终是均匀性。在晶格中创建一个NV色心并不难，但要制造一百个或一千个相同的量子比特，并能用激光单独寻址而不干扰邻居，这简直是技术噩梦。通常，由于晶体缺陷，“噪声”会在微秒级内破坏量子纠缠。
之前也有过轰动性的声明。例如，2023年，几个实验室报告了钻石芯片扩展的突破。但它们在读出复杂性上碰壁。以色列理工学院很可能通过新的光学读出方案或在钻石晶格中引入硅杂质（SiV色心）解决了问题，后者更稳定但更难制造。媒体经常混淆NV色心和SiV色心，尽管能量差异巨大。
当前背景也很重要，因为2026年整体上是量子计算市场的“冷却”年。投资者对谷歌和IBM的超导系统感到失望，这些系统耗资数十亿美元，但除了时髦文章外尚未带来商业回报。在此背景下，任何关于“室温”的消息都会在寻求走出死胡同的风险投资家中引发炒作。以色列理工学院完美地抓住了时机：当对旧技术的怀疑达到顶峰时。
谁赢谁输
赢家首先包括国防和航空航天领域。在卫星上拥有无需数吨液氦的量子芯片是颠覆性的。它将实现精度惊人的量子陀螺仪或无法被黑客攻击的通信系统。与以色列理工学院关系密切的以色列国防公司拉斐尔肯定已经评估了将此类芯片集成到无人机中的可能性。
赢家还包括化学和制药行业。要模拟咖啡因分子或新催化剂，不需要价值1亿美元的百万量子比特。你需要30-50个稳定的量子比特，并且可以快速重新编程。如果以色列理工学院能以5万到10万美元的价格提供“实验室用量子芯片”，它将扼杀材料科学中经典超级计算机的市场。罗氏或默克等公司将成为首批买家。
输家包括IBM和谷歌量子AI。他们花了数十年时间说服市场，通往量子计算机的道路需要像冰箱一样大的房间，耗电量堪比一个小镇。如果钻石替代方案被证明可扩展，对超导系统的投资可能会急剧贬值。虽然他们的机器能解决抽象的随机电路任务，但钻石芯片可能明天就能解决具体的商业问题。
输家还包括离子阱初创公司，如IonQ和Honeywell。他们也试图避免低温，但离子阱需要复杂的真空系统和激光，且对振动高度敏感。钻石芯片是固态微电子，可以与常规控制芯片集成在同一块板上。离子阱将留在超灵敏计量实验室，但会在大规模应用市场中输给钻石。
媒体遗漏了什么
最不明显的见解涉及光谱学和“读出”问题。媒体写“室温运行”，但只字不提初始化或读取NV色心状态仍需要强大的绿色激光（波长532纳米）。在实验室这不是问题，但对于便携设备来说已经是个挑战。激光消耗瓦级功率并需要冷却（非低温，但需主动冷却）。所以标题中的“室温”仅指芯片，而非整个支持系统。
第二个遗漏涉及时钟速度。超导量子比特在纳秒级切换。钻石NV色心在微秒级切换——慢了一千倍。如果你试图运行肖尔算法来破解RSA，钻石芯片将比同等量子比特数的超导芯片多花1000倍时间。但对于量子模拟任务，其中长期相干性（微秒对纳秒）很重要，钻石芯片可能实际上更好。
第三个也是最隐蔽的点：钻石衬底的成本。合成钻石不是沙子。用于量子应用的高纯度同位素富集钻石（通常是碳-12）价格昂贵。一个4英寸晶圆可能价值数千美元。以色列理工学院可能使用了微小的芯片（毫米级），这在实验室可以接受，但对于每晶圆数千芯片的大规模生产，需要对CVD反应器（化学气相沉积）进行巨额投资。技术存在，但经济规模化将非常痛苦。
预测：未来30天和90天
未来30天（2026年6月）。 我们将看到来自美国竞争对手的一波反驳文章。麻省理工或斯坦福的物理学家将批评相干时间，声称“钻石量子比特仍然有噪声”。以色列理工学院将通过发布包含详细数据的预印本（可能在arXiv上）来回应。关于潜在技术许可的谈判将开始。与低温相关的公司（Bluefors、Oxford Instruments）的股票可能因投机性恐慌而小幅下跌。
未来90天（2026年8-9月）。 这是最有趣的时期。目前，以色列理工学院是一个研究小组。在90天内，他们要么宣布成立由硅谷或以色列Yozma基金支持的分拆公司（初创企业），要么将技术转让给大公司（可能是英特尔或台积电，它们长期以来一直关注钻石作为未来散热器和量子电子的前景）。如果成立初创公司，仅凭这个原型，其种子轮估值可能达到5000万至1亿美元——市场早已渴望“活”的量子技术，而非幻灯片。
到9月，我们还应期待特定计算结果的演示。目前，芯片已展示。三个月后，他们可能会展示该芯片如何以经典计算机无法达到的精度计算简单分子（如氢或氦）的能谱。一旦演示成功，IBM要么必须紧急宣布自己的钻石技术路线图，要么承认他们错过了一次技术转型。
底线：不要指望一年内出现钻石笔记本电脑。但以色列理工学院埋葬了主流“冰箱越大越酷”这一事实是确定的。现在游戏规则将改变：不再是瓦特和开尔文，而是与硅的集成以及每个逻辑量子比特的成本。在这方面，以色列下了大赌注，而且似乎赌赢了。钻石成为女孩最好的朋友，也是工程师的。
— Editorial Team
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