当我在实验室之一次把稀释制冷机的温度降到10 mK以下时，控制台上突然跳出的“CHSH violation”让我觉得，超导量子不再只是黑板上的符号，而是一颗真正会计算的原子。今天这篇文章，我想用最“外行”的语言告诉小白们：为什么鼎鼎大名的“九章”也选择了超导这条低温赛道。
什么是“九章”？跟我有半毛钱关系吗？
“九章”是中国科学院潘建伟团队打造的光量子与超导量子双路线实验平台。 它不是一台“电脑”，而是一种“验证机”——用来验证量子优越性是否真实存在。对普通人而言，它或许在十年后才会出现在云服务器后台，但理解它的工作原理可以让你提前看懂下一轮科技浪潮。
超导量子比特长什么样？
你可以把超导量子比特想象成一块极其微小的超导电感—电容LC振荡器，尺寸大概只有头发丝的五百分之一。 我习惯用“硬币翻面”的比喻：
- 硬币正面=0，反面=1，硬币“竖着转圈”=叠加态
- 超导环里面的磁通量正好扮演了这个硬币
- 只要把硬币固定在一个几乎无摩擦的低温桌面，它就能转足够久而不倒
为什么一定要在低温？
我问学生：如果不降温，会发生什么？学生答：会变成“热噪声的奴隶”。说得通俗一点： 室温下，电子像迪斯科舞池里疯狂蹦迪的客人；在10 mK，它们集体冷静，乖乖排队，听从指挥。 IBM公开的数据显示，当温度从300 K降到10 mK时，量子比特的相干时间可以从纳秒级延长到微秒级，足足提升三个数量级。正是这三个数量级，让我们有机会把量子态“拿在手上把玩”。
超导 vs 离子阱 vs 光量子：小白该如何选择？
很多科普文把三条技术路线打成“三国杀”，其实完全没必要。给新手一张表格，比看千言万语更快：
超导量子比特
• 优点：基于成熟半导体工艺，可像芯片一样批量生产。
• 缺点：需要-273 ℃级别的极端低温，制冷机声音像永动机一样吵。
离子阱 • 优点：相干时间最长，已公开实验做到分钟级。 • 缺点：用激光捕获几十个离子已经很累，再想扩展到数千个，几乎要建一座“激光宫殿”。
光量子 • 优点：天然适合远距离通信，室温即可工作。 • 缺点：光子不“待在一起”，想让它们相互作用，得布下迷宫一样的干涉仪。
我的个人观点很简单：“可扩展性”是量子计算机落地的之一性原理。超导路线能直接复刻CMOS产线，这才是它甩开对手的一张王牌。
初学者最容易踩的坑：把“量子比特”当成“更快的比特”
在知乎收到最多的私信是：“是不是以后CPU主频能提到100 GHz？” 先给出否定答案： 量子计算不是用晶体管开关，而是用波函数的相位求概率幅。 把量子比特误解成升级版比特，就像用蒸汽机的思维去想象高铁，方向跑偏了。
如何在家体验超导量子？
别急，我不是忽悠你买一千万的制冷机。IBM与中科院都开放了量子云，只要注册账号，就能在浏览器里拖拽量子门图标，像玩拼图一样跑贝尔实验。 我给大一新生布置过这样的线上作业：用Qiskit（开源框架）跑10个量子比特的Grover搜索，比用经典Python暴力循环节省75%步骤。结果有同学之一次被“量子算法”吓到，直言数学白学了。其实这说明：体验比听课高效得多。
权威人物怎样评价超导的未来？
IBM院士Jay Gambetta在《Nature Reviews Physics》写道：“当每一位量子工程师不再需要成为低温专家，量子时代才真正到来。” 我想把这句话翻译成大白话： 今天我们把制冷机当“外挂”，明天我们希望它像USB一样即插即用。 而达成这一目标，超导芯片的标准化与低温封装工艺就是绕不开的硬骨头。
写在结尾的一句“题外话”
《红楼梦》里贾宝玉说“世事洞明皆学问”。面对量子，我们不过是一群在雪夜里点灯找钥匙的孩子。只要低温超导这盏灯还亮着，门终究会被推开。到那天，量子不再高冷，而会像自来水管一样，静静流向每一台终端。至于我们，只需把好奇保持到底。
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