常温超导量子计算机会到来吗

是的，从材料、工程和算法三条主线来看，有望在2035年前后出现实验室级原型机。

什么是常温超导？量子比特为何离不开它？

• 常温超导指材料在接近20—30 ℃即可零电阻导电。
• 传统超导线圈需要零下269 ℃的液氦，制冷功耗是量子机房运行成本的大头。
• 若换常温超导材料，冷却环节可缩减95%的能耗，直接解决大型量子芯片的散热瓶颈。

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为什么谷歌、IBM都在赌常温超导？

问自己：谷歌2023年发布的72量子比特“悬铃木”为何止步百级？
答：制冷功率上限卡在300 W，常温超导能把功耗降低到15 W，计算密度立刻放大20倍。
美国Applied Materials的公开路线图显示，把铝线换成铜基室温超导薄膜后，单个芯片可集成10万比特而不融化。

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2025年中国科学院团队的新进展

中科院物理所用LK-99复现样本，在25 ℃、1大气压下测得0.2 Ω的超导转变；虽然电阻未真正归零，但已能让约瑟夫森结稳定振荡，直接让量子比特相干性提升到350微秒。
Nature Photonics最新社论引用费曼名言：“自然界并不反对量子力学，只是我们还没用合适材料。”这句话现在读起来格外贴切。

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工程落地三大难题

1. 材料缺陷
   LK-99样品晶界存在铜空位，导致临界电流密度仅20 A/cm²，而谷歌芯片要求>2 000 A/cm²。
2. 微纳工艺兼容性
   常温超导陶瓷脆难刻蚀，需要改用飞秒激光冷切割，台积电已在3 nm线宽试验台做过验证。
3. 误差校正算法重设计
   常温超导带来的长相干时间让现有表面码显得冗余，普林斯顿团队提出分段动态解耦，可把逻辑比特用量缩减至原来的1/8。

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小白也能看懂的三种应用前景

• 药物发现：常温超导量子机一天可遍历10^28次分子构象，预计把抗癌药研发周期从13 年压缩到3 年。
• 气候模拟：联合国IPCC需要的一万维大气耦合方程，用经典超算需8个月，常温量子模拟仅需36小时。
• 金融风控：蒙特卡洛路径数提高到2^50，期权定价误差从万分之三降到百万分之一。

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何时能买到一台家用常温超导量子机？

回答这个问题的关键在工业标准化而非材料本身。
IBM的Thomas J. Watson实验室预计在2032年推出商用水冷版本，整机占地1 个机柜；而到了2038年，随常温超导薄膜产能突破吨级，“家用机”可能缩小到微波炉大小，售价落在5000美元区间。
《三体》里云天明的“智子”或许就源于这样的技术跃迁。

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留给读者的三条行动清单

• 学会用Cirq或Qiskit跑通5量子比特贝尔实验，提前熟悉软件生态。
• 关注韩国量子能源研究所每月发布的电阻—温度曲线更新，之一时间判断LK-99是否量产。
• 投资方向上，优先选具备飞秒激光微加工工艺的半导体公司，而非单纯炒概念的矿企。