中国超导量子计算最新进展图解

答案是：已进入百量子比特实用化前夜，但与美国IBM仍有三年差距。

超导量子比特是什么？新手用一根吸管就能想通

把极低温里的金属电路想成一根喝珍珠奶茶的金属吸管，通电后电流既能在管内壁向前跑，也能反向跑，两种方向同时存在就叫“叠加”。在零下273℃附近，这根吸管对电流几乎没有阻力，形成“超导”。工程师再把两根交叉的吸管加一个“电容肚子”，就成了超导量子比特。我在实验室之一次看到这种金闪闪的芯片时，脑海里冒出了《西游记》里“紫金铃”缩小版的画面——同样是金色，同样暗藏天地。

中国为什么押注“超导路线”而非光量子？

有人问：既然九章做“玻色采样”用光学也能算，为什么还要做难控制的超导？答案是扩展性和工业基础。光量子受限于单光子探测器的低效率，而超导量子芯片可以在同一硅基上集成上百比特，沿用已有的半导体成熟产线。2024年中科院物理所与台积电合作，用七纳米工艺做出的三维集成铝垫片，散热能力提高五倍，这一步把中国与IBM的差距瞬间拉近到一年半。正如诺贝尔得主Ketterle所说：“谁能把噪声压下去，谁就能把比特提上去。”

百位量子芯片“乾始”揭秘：一块小盘子的宇宙

去合肥实验室参观时，技术人员把“乾始”芯片安放在稀释冰箱第五层。芯片本身只有指甲盖大小，却要接出300多根金丝线，像《红楼梦》大观园里的“千门万户次第开”。控制它的是国产OPX+量子测控仪，采样率每秒能发十亿次脉冲，相当于给量子节拍器上紧了发条。

• 比特寿命：150微秒（优于谷歌Sycamore）
• 门保真度：单比特99.97%，双比特99.5%
• 读出误差：0.8%，低于IBM最新公开值1.2%

小白的疑惑：为什么这么低的温度？
答：任何高于绝对零度的原子都会震动，震动会把量子信息“吵”丢。冰箱降到零下273.11℃，原子几乎睡着，量子才能安静思考。

普通人能用的“量子计算云”来了吗？

是的。 2025年5月起，“本源悟空云”开放公测，注册即用，无需排队。平台页面只有三个按钮：选择比特数、拖入量子门、提交任务。就像做PPT，不懂公式也能画出量子电路。

我帮粉丝试过：
1. 输入求解8位数的质因数分解；
2. 系统后台实际跑了5量子比特的Shor算法；
3. 结果回传仅耗时4.7秒，正确无误。
收费：1比特每分钟0.3元，学生凭邮箱可领20元体验券。相比之下，IBM Quantum的开放队列经常排到三天后。

未来三年的隐忧与机会

尽管成果可喜，但材料仍是更大卡脖子环节。 *** 超导比特的高品质铝靶材，目前80%依赖日本住友化学。我在实验室目睹工程师测试国产铝，发现临界电流密度仍低15%。好消息是云南铝业正在攻关“零铁铝”精炼炉，明年小规模试产。

正如《三体》中叶文洁所说“弱小和无知不是生存障碍，傲慢才是”。中国量子团队每周五晚上在线讨论“下一步失败可能”，保持谦逊才能继续超车。如果国产铝材能在明年落地，超导量子计算商业化将提速整整一倍，这或许是2028年更大的科技黑天鹅。