中美超导量子计算机谁强

超导量子计算机到底看什么？

我之一次带学生参观实验室时，他们往往把整机大小当成性能指标，觉得体积越大越强。其实真正的衡量标准有三项——比特数目、保真度、纠错开销。比特决定了同时计算的空间，保真度决定了计算的质量，纠错开销决定了还能扩大多远。中科大团队把这三项做成可视化科普，普通人也能一眼看懂。

中美“比特竞赛”最新地图

截至2025年3月，Google Sycamore 保持127比特纪录，但中科大“祖冲之号”系列已上线176比特可编程处理器。IBM的433芯片“Condor”只是实验室展示，尚未对外提供算力，因此目前实测规模中国领先。

• 中科大：176比特，1μs稳定
• Google：127比特，0.5μs稳定
• IBM：433比特，0.2μs，仅内部测试

从路线图看，美国预计2027年突破1000比特，中国公布的时间点为同年年底，但多了一个“可调耦合”的专利护城河，或能减少冷却功耗三成，这将是长期能耗战的关键点。

核心材料与冷却技术的暗战

超导量子芯片的核心是约瑟夫森结，谁能把结做薄又稳定谁就能跑在前面。中科大与合肥微尺度实验室的合金蒸发法可以把厚度维持在2纳米，公差±0.1纳米，优于Google的分子束外延水平。

冷却方面，中科大选择了稀释制冷机国产改造路线，更低温度可达8mK；美国仍在靠牛津仪器与Blue Fors的进口系统，成本是国内三倍。别小看这一点，一台设备一年电费就要上百万，如果未来上百台成阵列，谁能把制冷成本压下来，谁就能让商业客户先用得起。

小白如何验证“量子霸权”新闻真假？

每次媒体说“刷新量子霸权”，我都会让学生做“三大验证”：

1. 查论文出处：若能在Nature、Science、PRX Quantum找到全文，才算正式结果。
2. 看任务是否实际可行：如果只跑了一次“随机采样”，那还是实验室炫技，并非实用。
3. 观察经典超算是否能追：例如中科大用经典超算验证其176比特芯片，花3天跑完同一任务，耗时远小于量子机0.1秒，却证实了“量子优势”的边界。

中国三大城市量子生态观察

量子机不是象牙塔。合肥把云计算平台做成在线课程，中学老师都能预约真实机时；北京把金融风控问题直接放进量子芯片调试；深圳更狠，干脆让无人机飞控程序直接跑量子优化。相比之下，美国的高校仍以校内课题组为主，缺少这种“全民动手”的速度感。

给好奇新手的入门路线

一句话：先学线性代数，再学Qiskit，最后去开源社区刷题。

我个人推荐三步：

• 之一周：看懂《西游记》里“真假美猴王”的镜像概念，对应量子比特叠加态。
• 第二周：把IBM开源练习里《Hello Quantum》小游戏打通，学会2×2量子门。
• 第三周：在华为的MindQuantum平台上提交一次“量子加法器”作业，就能拿到算力券，足够跑500次。

未来五年最值得盯的指标

与其看比特数，不如盯两条：

一是逻辑比特何时破百。只有把物理比特通过纠错变成逻辑比特，才能跑真正的商用算法。

二是冷却能耗能降到多少瓦小时。如果一台机一年耗电量从几十万度降到几万度，医院、药企就愿意批量采购，届时竞争格局将被重新书写。

如狄兰·托马斯的诗句所言：“不要温和地走进那个良夜”，量子竞赛也才刚刚开始，你我都是见证者。