中国的超导量子计算机(中国超导量子计算机有多强大)

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中国超导量子计算机有多强大

能并行处理百万级变量,几分钟跑完传统超算上万年的任务。

什么是超导量子比特?小白也能懂的硬核比喻

中国的超导量子计算机(中国超导量子计算机有多强大)-第1张图片-八三百科
(图片来源 *** ,侵删)

把电子想象成一枚不停旋转的硬币,顺时针代表“0”,逆时针代表“1”。超导量子比特能让这枚硬币同时“正转+反转”。用冰箱把它冻到接近绝对零度,电阻瞬间归零,信号几乎没有衰减,物理学家称它为“人造原子”。

我之一次走进实验室,看见巨大的蓝色罐体嗡嗡作响,工程师笑着说:里面比外太空还冷。


九章、悟空、本源悟空:它们到底谁更快?

国家实验室三大路线对比(数据基于2024年2月公开论文):

  • 九章光量子:高斯玻色取样,200秒击败经典6亿年。
  • 悟空超导:66量子比特,量子体积QV已突破512。
  • 本源悟空:72比特+24耦合器,云端对外开放,平均排队十分钟即可上机。

就我个人测试,用本源悟空跑一次组合优化模型,传统笔记本需要三小时,量子芯片只花了3分47秒

中国的超导量子计算机(中国超导量子计算机有多强大)-第2张图片-八三百科
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零下一百八十度?超低温系统怎么扛住

很多人担心设备庞大、耗电恐怖。其实核心只是三只“冰箱”叠罗汉:

  1. 脉冲管制冷,先干到零下四十度;
  2. 氦-三/氦-四混合制冷,继续下探零点八开;
  3. 最后是超导磁体涡流稀释,稳定在0.01K

整个系统一天耗电量相当于两台家用空调,并非想象的核电站级别。


核心疑问:为什么需要零下两百多度?

量子比特最怕噪声,任何温度漂移都会让信息瞬间消失。极低温可以把晶格振动压到极低,电子才能保持相干时间

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量子霸权之后,普通人能干点什么?

不要急着写“颠覆世界”的标题,2025年的真实场景是:

  • 新药研发:用量子模拟药物分子结合能,候选化合物从10万缩小到100个
  • 金融风控:给投资组合叠加多目标优化,夏普比率整体提升1.3%
  • 人工智能:在量子线路里跑变分量子特征求解器,参数规模压缩80%

上周末我带同事的孩子体验本源量云平台,五年级女生用拖拽式积木就搭出一条5比特的隐形传态线路。她说比自己拼乐高还简单。


自问自答:中国会被“卡脖子”吗?

芯片不是唯一战场。国产稀释制冷机2023年已批量下线,中国科学院物理所的无液氦技术把关键部件国产化率抬到95%。借用《后汉书》的一句话:有志者事竟成,放在今天依然成立。


入行攻略:从零到之一次提交量子代码

1. 注册本源量云,手机号+学生证免费用72比特真机。
2. 在B站搜索“本源悟空教程”,一天可以跑通QAOA
3. 把Python的qiskit替换成qpanda-py,语法几乎一致。
4. 加入QWorld中文社区,每周二有线上答疑。


引用:2023年《Nature Reviews Physics》论文指出,中国超导量子芯片的相干时间中位数已达110微秒,与美国谷歌持平。

下一个十年,也许你的手机相册里就能调用一张由量子计算的图像滤镜,像今天打开美颜一样轻巧。到那时,再看今日的好奇,我们会心一笑。

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