美國投入6.25億美元支持五大國家量子中心，加速量子技術研發與應用

2025年11月4日，美國能源部（DOE）宣布投入6.25億美元，支持量子優勢協同設計中心（C2QA）等五大國家量子信息科學研究中心（NQISRC）的下一階段工作。這些中心依據2018年12月特朗普政府頒布的《國家量子倡議法案》設立，此次投資緊密對接美國國家優先事項，聚焦四大方向：深化量子信息科學全鏈條研發、壯大產學研協同的創新生態、加速科學發現向實用技術轉化、確保美國在量子硬件、算法與應用領域的長期優勢。

美國政府用實實在在的資金向全世界表明，量子信息科學（QIS）與人工智能、芯片、國防同等重要，屬于頂級的國家安全戰略領域。這筆新增的6.25億美元，旨在推進下一階段的發展，也就是著手解決最棘手的工程化與規模化難題。

這筆資金發放給了5個國家實驗室（例如布魯克海文國家實驗室、阿貢國家實驗室、橡樹嶺國家實驗室）。不過實驗室的科學家們并不會自行打造所有零部件，而是會向私營企業采購。

這 6.25 億美元中，有相當大一部分必須用于采購和研發這類控制系統與實時數據處理相關的硬件。而該領域的領軍者是超威半導體公司（其旗下包含賽靈思公司）。因為國家實驗室的科學家們需要借助賽靈思的高端現場可編程門陣列，搭建他們的下一代量子控制平臺。

這 5 個國家實驗室的核心合作伙伴是誰？分別是國際商業機器公司、谷歌公司和微軟公司。這一合作將進一步鞏固這些科技巨頭與國家科研力量之間的公私合作關系，確保它們在這場長期競爭中，能擁有最雄厚的資源支持。

五大國家量子信息科學研究中心布局

• 量子優勢協同設計中心（C2QA）

由布魯克海文國家實驗室牽頭，聚焦超導與等離子體生長的金剛石基量子器件材料優化，開發超導與中性原子系統的模塊化架構，提升量子計算與傳感性能。

• 超導量子材料和系統中心（SQMS）

由費米國家加速器實驗室主導，基于超導微波腔擴展量子器件規模，創新制冷方法并研發多處理器互聯技術，為未來量子數據中心奠定基礎。

• Q-NEXT中心

由阿貢國家實驗室負責，致力于在同一芯片及跨實驗室、跨城市環境中擴展量子操作，保持量子糾纏穩定性，并原型化新一代量子傳感器。

• 量子系統加速器（QSA）

由勞倫斯伯克利國家實驗室牽頭，通過中性原子、離子與超導電路改進量子糾錯技術，構建大規模量子計算機，以應對美國能源部在基礎物理、化學與新興量子現象中的重大挑戰。

• 量子科學中心（QSC）

由橡樹嶺國家實驗室主導，開創量子加速的高性能計算范式，開發開源軟件以融合量子與經典計算工作流，加速多學科科學發現。

每個國家量子信息科學研究中心均承擔四大核心任務：

• 開展面向量子計算、模擬、網絡和傳感領域、具有顛覆潛力的量子基礎研究；
• 研制用于拓展量子技術邊界的專用工具與先進儀器；
• 應用量子能力應對美國能源部在基礎科學、能源與國家安全領域的重大挑戰；
• 建設開放資源平臺、培養專業人才并深化產業合作，全面強化國家量子生態系統。

本次6.25億美元資助計劃為期五年，其中2025財年撥款1.25億美元，后續資金取決于美國國會年度撥款。所有項目經能源部國家實驗室計劃公告下的競爭性同行評審遴選產生。

美國能源部科學副部長達里奧·吉爾（Darío Gil）表示：“量子信息科學的突破將徹底改變我們感知、通信與計算的方式。通過支持這些中心進入新階段，美國將繼續引領下一輪科學與工程革命。”