国产超导量子计算机为何突然反超？

是的，国产超导量子计算机已经实现关键芯片、低温组件、测控系统三大环节的自主可控，从“跟跑”迅速进入“并跑-领跑”区间。

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一、被卡脖子的是哪些部分？

当我之一次接触量子计算时，听到最多的词是“稀释制冷机”“约瑟夫森结”“微波测控模块”。这些部件听起来拗口，却决定了量子比特能不能“冷静”地保持叠加态。

• 稀释制冷机：国外曾将价格抬高至600万美元一台，且交货周期>18个月。
• 约瑟夫森结：IBM早期对铝-铝氧化物-铝三层工艺严密封锁。
• 微波测控：是德科技、罗德与施瓦茨曾把精度更高的AWG（任意波形发生器）列入“实体清单”。

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二、突破之路做了什么？

1. “双非”材料替代
中科院物理所改用铌钛氮/氮化钛双层薄膜，制备的约瑟夫森结相干时长突破200微秒——已优于IBM公开纪录。
2. 国产化制冷机并联阵列
中船719所和本源量子团队把国产化稀释机的冷盘扩大至1.2米，可用空间比Bluefors LD-400增加约40%，成本却降到150万美元。
3. FPGA+GPU混合测控
不再死磕高端AWG，改用国产FPGA卡（复旦微电子JFM7K）+英伟达A800的异构方案，将单通道成本从10万元压到2万元以下。

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三、性能真追上IBM了吗？

我们用3个指标做简单对比：

• 量子比特数：IBM Condor 1121 比特；国产“悟空”72 比特。
• 量子体积：IBM QV 512；国产最新实验数据显示 QV 256。
• 误差率：IBM两比特门保真度99.9%；国产已达99.82%。

差距在“数量”，优势在“可控”。 对新手而言，比特数不是全部，能不能自己做、自己升级、自己维护，才是长期作战的底气。

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四、入门者该怎么跟上节奏？

选工具

• Qiskit：IBM开源，社区更大，中文教程最多。
• QPress & Qpanda：本源量子推出，全中文界面，适合零基础。
• TensorCircuit：清华大学贡献，支持PyTorch接口，调参像写深度学习代码。

练场景

量子线路设计≠写代码，新手可先解决三大玩具级任务：

• 用5个量子比特演示Grover搜索，体会“平方加速”。
• 用量子近似优化算法（QAOA）求3节点Max-Cut，理解“变分法”。
• 用VQE算氢分子的基态能量，感受“化学计算”落地场景。

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五、为什么2024-2025是黄金窗口？

国家超算互联网平台已于2025年初上线，任何高校学生都能免费申请50量子比特实验机时。这是历史性的“公共实验室”。
如达尔文《物种起源》所言，“能够生存下来的，不是最强的，也不是最聪明的，而是最能适应变化的。”国产体系从封闭走向开源、低价、可定制，初学者此刻上车，相当于坐上了技术曲线的上升电梯。

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“人类对微观世界的认知每推进一步，都会反哺宏观世界的产业。”——《三体》中的丁仪曾这样谈论基础科学，现在看来恰好适用于超导量子计算。

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用一句直白的话结尾：别再等“量子时代”到来，它已在国产超导机的每一次量子门里悄悄发生。