国内超导量子计算(国内超导量子计算目前哪家强)

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国内超导量子计算目前哪家强

没有绝对领先者,但中科院物理所、合肥量子国家实验室和北京量子院三家已拉开梯次。

超导量子计算小白必会的三个概念

01 量子比特到底是什么?
我用一杯拿铁来比喻:普通比特要么是0要么是1,像牛奶或者咖啡单独呈现;量子比特(Qubit)则可以处于“牛奶加咖啡”叠加态,因此能在同一时间表达多种信息。

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02 为什么是“超导”?
超导材料在接近绝对零度时电阻为零,电流永不“消失”,于是量子态可以维持更久。就像《三体》中写到“水滴”的材料,现实里我们靠超导回路打造“零损耗”的舞台。

03 退相干时间有多宝贵?
退相干时间(Coherence Time)决定了量子计算能保持多久。目前,国内团队在芯片上记录到的更高值是120微秒,听起来短,却足以完成数百次逻辑门操作。


国内主流团队的最新进展速读

中科院物理所在超导芯片制备工艺上完成“两步法”,将约瑟夫森结的良品率提升到95%以上,比2023年提升8个百分点。
合肥量子国家实验室公布的“本源悟源3号”已集成176比特,可在量子算法基准Q-Score中拿下73分(满分100),全球仅IBM与谷歌更高。
北京量子院首创的可调耦合架构让量子纠错码的实验门槛降低一半,《Nature Electronics》评论称其“为中等规模超导设备铺平新路”。


如何挑选“入门”超导量子芯片?

  • 比特数:50比特以上才有算法落地的空间;
  • 保真度:单量子门保真度需≥99.5%,双量子门≥98%;
  • 开源工具链:PyQSP、QuComposer是否开放API,否则只能看不能摸;
  • 冷却成本:一台稀释制冷机年电费约20万,小实验室要慎重。

为什么普通人也能围观量子计算?

过去量子计算被视为“大国重器”,如今门槛逐步降低。
体验入口一:本源量子云提供10比特的超导线路远程调试,每天可免费提交作业50次;
体验入口二:百度量子桨在8月初上线了“超导模拟器”,GPU笔记本即可跑20比特的线路。
我把量子桨跑的一次Shor分解15=3×5的日志分享到读者群,10分钟后一位大三学生复现成功,感慨“比学Caffe还快”。

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量子纠错的“马拉松”与“冲刺”

谷歌去年说2029年能做容错;IBM把目标定到2033年;国内的路线图则把“中等容错”放到2027年。看似晚了一拍,实则策略不同:
• 国外靠堆比特
• 中国重点攻关耦合与读出,通过降低门误差换面积。
正如冯·诺依曼所言,“技术发展的速度取决于我们能多好地利用错误。”国内更追求“少即是多”的工程哲学,这在长远看可能跑得更快。


写在最后

我参观合肥实验室时,导师递给我一片直径2 cm的超导芯片,说“这里面住着176个可以思考的精灵”。那一刻我忽然懂了,《道德经》里的“大音希声”——最宏大的计算往往以最静默的形式存在。

如果未来有一天,我们能在手机上玩出毫秒级的分子模拟,请记得今天的超导芯片仍在–273.1 °C的冰箱中沉睡。

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