量子计算领域又迎来一笔重磅投资。总部位于美国波士顿的量子计算初创公司 QuEra 于本周二宣布完成 2.3 亿美元融资，本轮投资方包括谷歌、软银愿景基金、Valor Equity Partners 等新投资者，以及 QVT Family Office、Safar Partners 等现有投资者。这笔资金将以可转债形式发放，待公司下一轮股权融资时转换为股权。
这笔融资来得非常迅速。QuEra 临时 CEO Andy Ory 表示，在公司突破了一系列技术难关后，投资方主动接洽，整个融资过程仅用了几周时间就完成。其中 6,000 万美元的资金将在公司达到特定技术里程碑后发放。
值得注意的是，尽管 QuEra 拒绝透露具体估值，但据知情人士透露，本轮融资后公司估值在 7.5 亿至 10 亿美元之间。这对于一家成立仅三年多的量子计算初创公司来说是一个相当可观的数字。
QuEra 首席运营官 Yuval Boger 表示，这一估值较上轮融资有“显著提升”。此前，QuEra 已完成约 5,000 万美元融资，包括 2021 年的 1,700 万美元融资轮。在量子计算创业公司中，这轮融资规模仅次于 2024 年 Quantinuum 获得的 3 亿美元投资。后者目前估值已达 50 亿美元，且有传言称其可能以 100 亿美元估值进行 IPO。
与其他量子计算初创公司相比，QuEra 已经开始产生实质性营收。该公司已与日本国家先进工业科学技术研究所签订了一笔价值 4,100 万美元的量子计算机销售合同，这台设备将与英伟达的经典计算技术一同用于一个新的超级计算机项目。此外，QuEra 自 2022 年 11 月起通过亚马逊云计算平台提供其 256 量子比特计算机的云服务，主要面向试点项目和概念验证实验。虽然公司计划向其他云平台扩展服务，但 Boger 表示，尽管本轮获得了谷歌量子 AI 部门的支持，但目前与谷歌云平台尚无合作计划。
（来源：QuEra）
与 IBM、谷歌等公司采用的超导量子比特，或 IonQ、Quantinuum 等公司采用的离子阱量子比特不同，QuEra 选择了一条独特的道路——中性原子量子比特。该技术源自美国哈佛大学和美国麻省理工学院的研究成果，使用激光来控制和操纵中性原子。在这个系统中，科学家们使用铷原子作为量子比特的载体。当原子中的正负电荷达到平衡时，这些原子就处于“中性”状态——这也是这种技术得名的原因。
（来源：QuEra）
具体来说，QuEra 使用激光作为“光镊”来捕获和固定单个原子。这些激光会抑制原子运动，有效地将原子冷却至接近绝对零度。在如此低的温度下，原子的个别能级可以被清晰地分辨和操控，其中一些能级可以实现超过一秒的相干时间。当需要进行量子运算时，这些原子会被激发到高能态（称为里德伯态），使其电子云膨胀到原来的约一千倍，从而能够与相邻原子产生量子纠缠，这是量子信息处理的关键要素之一。
“与其他量子计算方案相比，中性原子量子比特具有独特的优势。”QuEra 的科学家解释道。“首先，每个原子天然都是完全相同的，这避免了在人工制造量子比特时可能出现的不一致性。其次，在未被激发时，这些原子对环境干扰具有很强的抵抗力，这种特性不会随着系统中量子比特总数的增加而削弱。”
这种技术还具有显著的可扩展性优势。在不到一平方毫米的区域内就可以排列数万个被激光捕获的原子，而且只需要少量激光就能精确控制多个量子比特。更重要的是，科学家们可以在计算过程中动态地移动这些原子，这种灵活性使得系统可以根据不同的计算需求调整量子比特之间的连接方式。
不过，这种技术也面临着一些局限。相比超导量子比特，中性原子量子比特的运算速度相对较慢。但 QuEra 的领导层认为，在目前阶段，能够实现具有数十个甚至上百个逻辑量子比特的系统才是最重要的，运算速度的提升是下一步需要解决的问题。
这种技术路线在此前已经得到了实验验证。2023 年底，该公司与哈佛大学和麻省理工学院的研究人员合作，成功在一个拥有 48 个逻辑量子比特的系统上执行了大规模量子算法，并实现了数百次量子纠缠操作。这一成果证明了中性原子量子比特在实现错误纠正方面的潜力。
图丨相关论文（来源：Nature）
基于中性原子量子比特技术的突破，QuEra 在 2024 年初发布了一份雄心勃勃的三年路线图。他们计划在 2024 年底推出具有 10 个逻辑量子比特、256 个物理量子比特的量子计算机（但截止目前，似乎尚无官方消息发布这一成果）；到 2025 年，将系统规模扩展到 30 个逻辑量子比特和约 3,000 个物理量子比特；到 2026 年，进一步提升到 100 个逻辑量子比特和约 10,000 个物理量子比特。
图丨路线图（来源：QuEra）
这个目标的关键在于逻辑量子比特。与物理量子比特不同，逻辑量子比特通过量子纠错技术提供更高的计算可靠性。QuEra 联合创始人兼 CTO Nate Gemelke 表示：“在未来几年，物理量子比特的数量对客户来说将不再那么重要，关注点会转向具有纠错能力的逻辑量子比特。我们正在推动量子计算从实验阶段向真正实用阶段过渡。”
为了帮助研究人员更好地理解和使用这项技术，QuEra 在 2024 年上半年推出基于云的逻辑量子比特模拟器。这个工具将允许研究人员探索不同的量子纠错代码，评估它们的性能，为即将到来的量子纠错时代做准备。
“当我们达到 100 个逻辑量子比特，并且能够在不出错的情况下运行百万次指令时，量子计算将开始在材料科学、生命科学、模拟和优化问题等领域展现真正的价值。”Andy Ory 表示。这种规模的量子计算机将能够执行超出经典计算机模拟能力的复杂算法。
谷歌量子人工智能部门负责人 Hartmut Neven 对这一前景持乐观态度。他在最近表示，预计在未来五年内就能看到商业化的量子计算应用。作为本轮投资方之一，谷歌对 QuEra 的技术路线给予了充分认可。
尽管如此，从 256 个量子比特扩展到 10,000 个，同时还要实现有效的错误纠正，这个目标在三年内实现仍然充满挑战。但 QuEra 表示，相比其他技术路线，扩展中性原子系统的工程难度较低。由于不需要低温环境，系统的物理空间需求相对较小，一个房间就能容纳所需的原子控制系统。
目前，QuEra 已经开始为技术落地铺路，持续推进多个本地部署项目，这将是公司技术成熟度的重要标志。QuEra 首席商务官 Yuval Boger 透露，公司已经积累了丰富的量子计算机运营经验，每周在亚马逊云平台上的运行时间已从最初的 10 小时增加到超过 100 小时。
“就像 ChatGPT 是一个发展了 30 年才突然成功的项目一样，我们也在经历类似的过程。量子计算领域已经积累了 43 年，现在，另一场革命即将到来。”Boger 如此总结道。随着本轮融资的完成，QuEra 计划将员工人数从目前的约 65 人扩充到年底的 130 人，主要招募科学家和工程师，为实现这一雄心勃勃的计划做准备。
参考资料：
1.https://www.quera.com/neutral-atom-platform
2.https://techcrunch.com/2025/02/11/google-leads-230m-convertible-note-for-boston-quantum-computing-startup-quera/
3.https://www.hpcwire.com/2024/01/09/quera-debuts-3-year-roadmap-to-10000-physical-and-100-logical-qubits/
4.https://www.nature.com/articles/s41586-023-06927-3
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