2025 年诺贝尔物理学奖得主、量子计算奠基人 John Martinis 在采访中分享科研历程与行业洞见。他博士阶段证实宏观工程系统可遵循量子规律，主导谷歌 “量子霸权” 实验后，因理念分歧离职创立 Qolab，以半导体工艺革新量子芯片制造。他认为大公司受体制束缚难推激进创新，初创公司更具突破力，同时预测未来五至十年可能出现量子计算实用演示，量子计算机还可加速 AI 模型训练，助力量子化学等领域发展。

近日，2025年诺贝尔物理学奖得主、量子计算奠基人之一 John M. Martinis 在接受 Calcalist 采访时表示，大型公司往往受体制束缚，不愿冒险，而量子初创公司则敢于“另辟蹊径”，这正是自己离开谷歌的主要原因。

同时，Martinis呼吁，我们必须为这样的可能性做好准备：也许在未来五到十年内，就能看到量子计算的实用演示，我们正按照这样的时间表，规划相关基础设施与技术，以便届时能迅速应对。

关于 John M. Martinis

在阅读采访内容之前，先对 John M. Martinis 做一个简要介绍。

鉴于实现“量子霸权”以及获得2025年诺贝尔物理学奖的影响力，相信大家对于 John M. Martinis 并不陌生，因此此处仅对其作简要概述。

Martinis是超导量子计算的奠基人之一。早在博士阶段，他就提出量子现象并非只存在于原子层级，而可以在工程系统中模拟出现。他在实验中制造出一个厘米级电子芯片，其电流和电压的行为完全符合量子力学规律——这项成果被视为“现代量子比特”的雏形，也让“人工制造原子”的设想从理论迈向现实。

凭借这一突破，量子计算从抽象概念变成可设计、可制造的工程体系。此后数十年，Martinis活跃于学术界与工业界。他在加州大学圣塔芭芭拉分校取得重要成果，后加入谷歌领导超导量子计算项目。

2019年，他带领团队完成了著名的“量子霸权”实验——量子计算机在特定数学任务上首次超越经典超级计算机，标志着量子计算从理论研究迈向实用原型。

尽管在谷歌取得里程碑式成果，但Martinis最终选择离开。Martinis表示，公司在项目成功后调整了组织结构，他提出的快速生产迭代与制造革新方案未获支持。谷歌更倾向维持既有节奏，Martinis则希望更激进地改变硬件生产方式，然而这在大公司中很难实现。

因此，2022年，他创立量子初创企业 Qolab，目标是以工业化方法制造可靠、可量产的超导量子芯片。Qolab 正与 Applied Materials 等企业合作，尝试将半导体级制造工艺引入量子芯片生产，显著降低误差并提升一致性。

2025年，Martinis凭借“发现宏观量子力学隧穿和电路中的能量量子化现象”，荣获2025年诺贝尔物理学奖。

图｜John M. Martinis(来源：Orel Cohen)

以下为采访内容整理：

“科学的本质是提问。”

Martinis在接受 Calcalist 采访时这样概括自己的科研哲学。

Martinis表示：“我小时候，父母在餐桌上不会问我‘今天在学校怎么样？’，而是会问‘你今天问问题了吗？’这是一种培养孩子科学思维的好方法，因为我们作为科学家的工作就是提出问题，即使是看似显而易见的问题，也能开启通往新视角的大门，有时体现在答案本身，有时则体现在问题的表述方式上。例如，昨天我做讲座时，我特别喜欢问答环节。我总是能从人们提出的问题以及我回答问题的方式中学到一些东西。我热爱做科学家；它让我每天都能对这个世界提出各种问题。我们也需要鼓励孩子们这样做：不断地提问。”

Q：您的孩子们是否继承了你的事业？

A：他们并没有完全继承我的衣钵，但他们无疑走上了科学的道路，走上了思考和提问的道路。这是我们有意识地引导他们的。我的儿子现在从事市场营销工作。他觉得人比自然更有趣，这很好。但正因为他拥有分析思维，所以他看待自己领域的问题的方式也不同。我认为这一点他确实是从我这里继承来的。

Q：多年来，人们一直认为量子现象只存在于原子和分子的世界中。您是如何意识到，即使是像电子芯片这样的大型工程系统，也可能按照量子定律运行？

A：量子力学通常与原子和分子的物理学联系在一起。但我在博士论文中与约翰·克拉克（John Clarke）和米歇尔·德沃雷（Michel Devoret）合作所展示的，是一个更普适的事实。我们制造了一个直径约一厘米的电子芯片，并证明其中的电流与电压同样遵从量子力学规律。某种意义上，我们做出了史上第一个“史前量子比特”，那时甚至还没有“qubit”这个词。这大概是四十年前的事，那次博士实验不仅对我而言意义深远，也为世界各地后来从事这项技术的人树立了方向。

Q：您是什么时候意识到您的实验可以成为真正工程平台的基础的？

A：我第一次真切意识到可以打造一台量子计算机，是在21世纪初的前十年，我们开始系统研发量子比特的时候。我一直对构建量子计算机充满兴趣。在2008年至2009年的实验中，我们能够极其精确地合成复杂的光子态。那一刻我意识到，我们已经能高度精确地操控这些系统，也许真的可以用它来做一台量子计算机。接着，第二个重大事件发生在2019年，我加入谷歌后，我们完成了那场‘量子霸权’实验。我们证明量子计算机的确能拥有强大的计算力。虽然那时的结果还算不上实用，但它能在数学问题上完成普通计算机无法高效完成的计算，这极大改变了整个领域的方向。

Q：有些人认为，真正实用的量子计算机还需要几十年才能问世，您同意这种说法吗？

A： 我们必须为这样的可能性做好准备：也许在未来五到十年内，就能看到量子计算的重要演示，比如一个简化版的‘因数分解算法’（即量子算法能将巨大整数分解为质因数，而对于经典计算机而言这是极其困难的任务，也是检验量子计算能力的关键测试）。也许会更久，也许会更快，不同人有不同判断。但这已是一个必须认真考虑的真实可能性。我们正按照这样的时间表，规划相关基础设施与技术，以便届时能迅速应对。

Q：您和谷歌之间分歧的根源是什么？

A：在项目成功后，我带领硬件团队继续推进，但谷歌忽然改变了管理架构。比如，我因各种莫名其妙的原因无法获得晋升——这在我们取得那样成绩的背景下非常奇怪。他们希望以完全不同的方式来管理项目。

你看看我现在在 Qolab 提出的理念：彻底革新器件制造方式，以实现量子设备的快速量产——这正是谷歌当年不愿意尝试的方向。离开后我仍与他们保持联系，但他们完全照旧，不采纳新思路。这让我有些难过，因为从过去五年的进展看，整体速度实在太慢。

我认为我们必须彻底反思量子硬件的建造方式。可大型公司往往受体制束缚，不愿冒险。正因如此，创业公司的使命就是另辟蹊径。

最终我很庆幸离开了谷歌，如今我可以自由地专注于真正该推进的事。归根结底，很多人只是想继续原来的做法，而不是勇敢地向前看。这是所有在大公司中从事创新工作的人都会感受到的挫败感。

Qolab致力于从根本上改变我们制造超导量子比特的方式，并重新思考芯片的底层结构，它不仅改进了制造工艺本身，还引入了晶圆级集成的新理念，使我们能够以更低的成本大规模组装芯片并构建量子系统。

目前，我们可以利用学术界常用的方法，比如在大学洁净室里进行的方法，来制造超导量子比特。这些方法虽然很复杂，但仍然基于上世纪60年代发明的工艺。虽然可行，也能制造出不错的量子比特，但可靠性不够高。我们正在采用一种全新的方法：金属沉积和蚀刻，就像制造现代半导体一样。这种方法耗时更长，但可靠性更高。

我们想做的不是建造自己的洁净室，而是利用现有的洁净室。这样一来，我们就能避免在建设上投入数十亿美元，并且能够以更低的成本升级现有设备，从而达到我们所需的控制和精度。

Q：您认为量子计算机有可能加速大型人工智能模型的训练吗？

A：是的，当然。一个例子是模拟量子现象。在量子化学中，量子计算机可以更快地生成分子或材料构型的数据，从而提供有关量子态的高度详细信息。

这些数据可以输入到传统的机器学习模型中，从而更快地预测新的化学品。在我看来，这是一个绝佳的应用案例，它能够帮助人类开发出更好的化学品、更高效的工艺、使用更容易获得的材料，并减少制造业对环境的影响。

引用：

[1]https://www.calcalistech.com/ctechnews/article/5fglm5wp1

[2]https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2025/martinis/facts/

声明：此文出于传递更多信息。若有错误或侵权，请联系

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文章改编转载自微信公众号：量子客

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/E6yBfyRodZICzXBXiFOjUg?scene=1&click_id=5

2025 年诺贝尔物理学奖得主、量子计算奠基人 John Martinis 在采访中分享科研历程与行业洞见。他博士阶段证实宏观工程系统可遵循量子规律，主导谷歌 “量子霸权” 实验后，因理念分歧离职创立 Qolab，以半导体工艺革新量子芯片制造。他认为大公司受体制束缚难推激进创新，初创公司更具突破力，同时预测未来五至十年可能出现量子计算实用演示，量子计算机还可加速 AI 模型训练，助力量子化学等领域发展。

近日，2025年诺贝尔物理学奖得主、量子计算奠基人之一 John M. Martinis 在接受 Calcalist 采访时表示，大型公司往往受体制束缚，不愿冒险，而量子初创公司则敢于“另辟蹊径”，这正是自己离开谷歌的主要原因。

同时，Martinis呼吁，我们必须为这样的可能性做好准备：也许在未来五到十年内，就能看到量子计算的实用演示，我们正按照这样的时间表，规划相关基础设施与技术，以便届时能迅速应对。

关于 John M. Martinis

在阅读采访内容之前，先对 John M. Martinis 做一个简要介绍。

鉴于实现“量子霸权”以及获得2025年诺贝尔物理学奖的影响力，相信大家对于 John M. Martinis 并不陌生，因此此处仅对其作简要概述。

Martinis是超导量子计算的奠基人之一。早在博士阶段，他就提出量子现象并非只存在于原子层级，而可以在工程系统中模拟出现。他在实验中制造出一个厘米级电子芯片，其电流和电压的行为完全符合量子力学规律——这项成果被视为“现代量子比特”的雏形，也让“人工制造原子”的设想从理论迈向现实。

凭借这一突破，量子计算从抽象概念变成可设计、可制造的工程体系。此后数十年，Martinis活跃于学术界与工业界。他在加州大学圣塔芭芭拉分校取得重要成果，后加入谷歌领导超导量子计算项目。

2019年，他带领团队完成了著名的“量子霸权”实验——量子计算机在特定数学任务上首次超越经典超级计算机，标志着量子计算从理论研究迈向实用原型。

尽管在谷歌取得里程碑式成果，但Martinis最终选择离开。Martinis表示，公司在项目成功后调整了组织结构，他提出的快速生产迭代与制造革新方案未获支持。谷歌更倾向维持既有节奏，Martinis则希望更激进地改变硬件生产方式，然而这在大公司中很难实现。

因此，2022年，他创立量子初创企业 Qolab，目标是以工业化方法制造可靠、可量产的超导量子芯片。Qolab 正与 Applied Materials 等企业合作，尝试将半导体级制造工艺引入量子芯片生产，显著降低误差并提升一致性。

2025年，Martinis凭借“发现宏观量子力学隧穿和电路中的能量量子化现象”，荣获2025年诺贝尔物理学奖。

图｜John M. Martinis(来源：Orel Cohen)

以下为采访内容整理：

“科学的本质是提问。”

Martinis在接受 Calcalist 采访时这样概括自己的科研哲学。

Martinis表示：“我小时候，父母在餐桌上不会问我‘今天在学校怎么样？’，而是会问‘你今天问问题了吗？’这是一种培养孩子科学思维的好方法，因为我们作为科学家的工作就是提出问题，即使是看似显而易见的问题，也能开启通往新视角的大门，有时体现在答案本身，有时则体现在问题的表述方式上。例如，昨天我做讲座时，我特别喜欢问答环节。我总是能从人们提出的问题以及我回答问题的方式中学到一些东西。我热爱做科学家；它让我每天都能对这个世界提出各种问题。我们也需要鼓励孩子们这样做：不断地提问。”

Q：您的孩子们是否继承了你的事业？

A：他们并没有完全继承我的衣钵，但他们无疑走上了科学的道路，走上了思考和提问的道路。这是我们有意识地引导他们的。我的儿子现在从事市场营销工作。他觉得人比自然更有趣，这很好。但正因为他拥有分析思维，所以他看待自己领域的问题的方式也不同。我认为这一点他确实是从我这里继承来的。

Q：多年来，人们一直认为量子现象只存在于原子和分子的世界中。您是如何意识到，即使是像电子芯片这样的大型工程系统，也可能按照量子定律运行？

A：量子力学通常与原子和分子的物理学联系在一起。但我在博士论文中与约翰·克拉克（John Clarke）和米歇尔·德沃雷（Michel Devoret）合作所展示的，是一个更普适的事实。我们制造了一个直径约一厘米的电子芯片，并证明其中的电流与电压同样遵从量子力学规律。某种意义上，我们做出了史上第一个“史前量子比特”，那时甚至还没有“qubit”这个词。这大概是四十年前的事，那次博士实验不仅对我而言意义深远，也为世界各地后来从事这项技术的人树立了方向。

Q：您是什么时候意识到您的实验可以成为真正工程平台的基础的？

A：我第一次真切意识到可以打造一台量子计算机，是在21世纪初的前十年，我们开始系统研发量子比特的时候。我一直对构建量子计算机充满兴趣。在2008年至2009年的实验中，我们能够极其精确地合成复杂的光子态。那一刻我意识到，我们已经能高度精确地操控这些系统，也许真的可以用它来做一台量子计算机。接着，第二个重大事件发生在2019年，我加入谷歌后，我们完成了那场‘量子霸权’实验。我们证明量子计算机的确能拥有强大的计算力。虽然那时的结果还算不上实用，但它能在数学问题上完成普通计算机无法高效完成的计算，这极大改变了整个领域的方向。

Q：有些人认为，真正实用的量子计算机还需要几十年才能问世，您同意这种说法吗？

A： 我们必须为这样的可能性做好准备：也许在未来五到十年内，就能看到量子计算的重要演示，比如一个简化版的‘因数分解算法’（即量子算法能将巨大整数分解为质因数，而对于经典计算机而言这是极其困难的任务，也是检验量子计算能力的关键测试）。也许会更久，也许会更快，不同人有不同判断。但这已是一个必须认真考虑的真实可能性。我们正按照这样的时间表，规划相关基础设施与技术，以便届时能迅速应对。

Q：您和谷歌之间分歧的根源是什么？

A：在项目成功后，我带领硬件团队继续推进，但谷歌忽然改变了管理架构。比如，我因各种莫名其妙的原因无法获得晋升——这在我们取得那样成绩的背景下非常奇怪。他们希望以完全不同的方式来管理项目。

你看看我现在在 Qolab 提出的理念：彻底革新器件制造方式，以实现量子设备的快速量产——这正是谷歌当年不愿意尝试的方向。离开后我仍与他们保持联系，但他们完全照旧，不采纳新思路。这让我有些难过，因为从过去五年的进展看，整体速度实在太慢。

我认为我们必须彻底反思量子硬件的建造方式。可大型公司往往受体制束缚，不愿冒险。正因如此，创业公司的使命就是另辟蹊径。

最终我很庆幸离开了谷歌，如今我可以自由地专注于真正该推进的事。归根结底，很多人只是想继续原来的做法，而不是勇敢地向前看。这是所有在大公司中从事创新工作的人都会感受到的挫败感。

Qolab致力于从根本上改变我们制造超导量子比特的方式，并重新思考芯片的底层结构，它不仅改进了制造工艺本身，还引入了晶圆级集成的新理念，使我们能够以更低的成本大规模组装芯片并构建量子系统。

目前，我们可以利用学术界常用的方法，比如在大学洁净室里进行的方法，来制造超导量子比特。这些方法虽然很复杂，但仍然基于上世纪60年代发明的工艺。虽然可行，也能制造出不错的量子比特，但可靠性不够高。我们正在采用一种全新的方法：金属沉积和蚀刻，就像制造现代半导体一样。这种方法耗时更长，但可靠性更高。

我们想做的不是建造自己的洁净室，而是利用现有的洁净室。这样一来，我们就能避免在建设上投入数十亿美元，并且能够以更低的成本升级现有设备，从而达到我们所需的控制和精度。

Q：您认为量子计算机有可能加速大型人工智能模型的训练吗？

A：是的，当然。一个例子是模拟量子现象。在量子化学中，量子计算机可以更快地生成分子或材料构型的数据，从而提供有关量子态的高度详细信息。

这些数据可以输入到传统的机器学习模型中，从而更快地预测新的化学品。在我看来，这是一个绝佳的应用案例，它能够帮助人类开发出更好的化学品、更高效的工艺、使用更容易获得的材料，并减少制造业对环境的影响。

引用：

[1]https://www.calcalistech.com/ctechnews/article/5fglm5wp1

[2]https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2025/martinis/facts/

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文章改编转载自微信公众号：量子客

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/E6yBfyRodZICzXBXiFOjUg?scene=1&click_id=5