量子计算机离常温超导还有多远

量子比特在室温下稳定工作仍属理想，目前最主流的超导方案仍需逼近绝对零度的极低温环境。

为什么超导量子芯片怕冷

超导体的核心逻辑是零电阻与量子相干。以铝、铌为主的约瑟夫森结在20 mK以下才能维持库珀对不“散架”。这就像《西游记》里炼丹炉外的孙悟空，一旦离开寒铁，火眼金睛就可能失效。

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常温超导到底指多少度？

• 物理界口径：高于-73 °C（200 K）即算突破
• 日常语境：普通人理解的“室温”是20 °C左右，二者差距好比北极到赤道的跨度

2023年3月《Nature》的LK-99闹剧显示，即便铜掺杂的铅磷灰石出现室温零电阻迹象，后续团队无人复现，权威期刊迅速撤稿。

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量子计算真的需要常温超导吗？

我在CQC（剑桥量子计算）的实习中发现，稀释制冷机本身也是壁垒：一台Bluefors LD系统售价50万美元，能耗30 kW，相当于一个小型数据中心的功耗。若能省掉这笔开销，量子云服务的边际成本将腰斩。

不过，谷歌2024年3月的实验提醒我们：即使芯片本身在室温，整个读出链路仍需低温放大。换句话说，“芯片不怕热，线路先崩溃”。

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三条可能绕过极低温的路线

1. 硅自旋量子点：利用硅杂质的电子自旋，相干时间已突破1 s，且兼容CMOS工艺。
2. 光量子芯片：室温下的氮化铝波导即可产生可编程单光子，但对激光源稳定性要求极高。
3. 拓扑量子比特：马约拉纳费米子编织操作需要低温，但储存条件有望放宽松，如同冬天腌的酸菜夏天也能吃。

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行业最新动态（截至2025年6月）

微软Azure Quantum宣称，其基于硅自旋的“Azure Qubit”将在2026年进入Beta测试，运行温度提升到4 K甚至77 K，可直接接入液氮冷却站。

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小白常见三大误区

误解	正确解释
常温超导=永动机	零电阻≠零热损耗，量子测量本身也会耗能
量子计算速度=经典计算×2^n	只有特定算法能加速，比如Shor分解大整数，日常Excel表格不会更快
买了量子电脑就能秒杀比特币	当前公开 *** 距离破解椭圆曲线还缺百万级物理比特

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我的预测：量子云将早于量子冰箱普及

与其苦等常温超导体降临，不如承认“用别人的低温”。正如中国名著《红楼梦》说“假作真时真亦假”，当云服务商代管稀释制冷机，用户眼里便只剩下干净利落的RESTful API。

截至2025年，亚马逊Braket上最畅销的实例仍是基于超导的Rigetti Aspen-M-3，日均调用量2.3万次，却鲜有客户真正看到零下273 °C的银色柱状机柜。