当前量子计算领域正迎来前所未有的投资热潮 —— 仅 2025 年 9 月上半月，就有 30 亿美元通过大型风险投资交易与公开市场流入该领域。然而，在量子计算机有望为人工智能、药物研发、材料科学带来革命性突破的背后，基础设施层面的关键瓶颈却威胁着其规模化目标的实现。这些瓶颈并非仅存在于芯片与冷却系统，更源于量子计算继承自经典电子学的 “老旧技术”，其中诞生于 1916 年（量子时代到来前一个世纪）的同轴电缆问题最为突出，成为制约量子计算向实用化迈进的核心障碍。
同轴电缆作为量子计算机的 “神经系统”，承担着向单个量子比特（qubit）传输控制信号、读取量子态的关键任务。但随着量子系统向更大规模、更高复杂度发展，其局限性愈发明显。首先是空间与容量问题：量子计算机需在接近绝对零度的低温环境中运行，内部空间极其有限，而传统同轴电缆体积大、信号承载能力低，当系统试图从数百个量子比特扩展到数千个时，所需电缆占用的物理空间将达到 “不可接受” 的程度。其次是可靠性隐患：同轴电缆系统存在大量故障点，每个连接、接头和组件在反复冷热循环中会因热胀冷缩出现损耗，而量子计算对信号完整性与稳定性要求极高 —— 哪怕是微小的信号衰减或热波动，都可能破坏脆弱的量子相干态，导致计算信息丢失。这种 “连接危机” 直接与行业核心需求相悖：当前量子计算要实现 “量子优势”，必须大幅提升量子比特数量，而同轴电缆的限制让这一目标难以落地。
为突破这一困境，行业开始从根本上重构低温环境下的信号传输逻辑，新一代柔性电缆技术成为关键解决方案。这类技术通过将超导材料与先进滤波、信号调节功能整合到多通道柔性电缆中，实现了 “高密度 + 高可靠性” 的双重突破。在通道密度上，现有方案已能达到传统同轴系统的 8 倍，且成本相当；根据行业路线图，未来 18 个月内密度还将提升至 32 倍，后续随技术成熟还会持续增长。更重要的是可靠性提升：通过简化系统架构、减少独立组件与连接点数量，新型电缆系统的故障点比传统同轴电缆减少 5 至 20 倍，这对量子计算而言至关重要 —— 毕竟任何信号劣化都可能危及量子态与计算准确性。例如，某量子硬件企业测试显示，采用新型柔性电缆后，量子比特的相干时间延长了 30%，系统连续运行无故障时长从几小时提升至数天，为大规模量子实验提供了稳定基础。
推动基础设施革新的紧迫性，源于量子计算规模化需求的急剧攀升。当前量子计算机普遍仅配备数十至数百个量子比特，但行业路线图明确要求，短期内需实现数千个量子比特的系统，未来十年更要突破数百万个量子比特规模。全球人工智能热潮进一步加速了这一需求：AI 应用对算力的消耗呈指数级增长，量子计算机被寄予厚望承担 “经典计算难以胜任的专项任务”—— 从深度神经网络训练到复杂金融模型优化，这些场景都需量子计算提供足够的算力支撑。但要满足这些需求，量子输入输出（I/O）系统的通道密度必须大幅提升：现有系统仅需数百个控制通道，而未来系统将需要数千甚至数万个，传统同轴电缆在信号完整性与可靠性上根本无法满足要求。更关键的是，基础设施的改进还需适配先进量子纠错技术 —— 低串扰、低噪声、稳定的热性能，是实现容错量子计算的必要前提，只有解决这些工程问题，才能让量子计算真正具备 “实用价值”。
从行业发展与投资视角看，可扩展量子连接方案的研发正处于关键节点。随着数十亿美元新投资涌入量子计算企业，“证明实际可扩展性” 的压力空前巨大，而基础设施创新 —— 尤其是突破老旧技术造成的规模化瓶颈，将直接决定企业能否从 “实验室演示” 转向 “商业化系统”。对投资者而言，基础设施的可扩展性既是风险点，也是机遇点：能解决连接难题的企业，有望成为整个行业增长的 “赋能者”，而无法突破瓶颈的企业，将面临严重的规模化限制。当前量子计算行业已逐渐从 “纯量子科学研发” 转向 “科学与工程并重” 的阶段，工程挑战的解决进度，将最终决定近期量子技术领域的 “巨额投资” 能否获得回报。
总体而言，量子计算的实用化并非单纯的物理科学问题，更依赖工程技术的突破来弥合 “理论潜力” 与 “实际应用” 的鸿沟。同轴电缆等基础设施的局限性，只是量子计算工程化挑战的一个缩影，未来还需在材料、系统集成、散热等多个领域持续创新。只有当工程技术真正跟上量子物理的发展步伐，解决规模化、可靠性、成本控制等核心问题，量子计算才能摆脱 “实验室阶段”，成为推动各行业变革的实用工具。
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