量子计算机超导悟空芯片到底能干啥
能完成传统超算需万年才能求解的特定组合优化问题,并为中国量子云平台提供核心算力。“悟空”到底是谁?一张身份证看透

初次看到“悟空”二字,很多人会误以为是动画角色。可在量子江湖里,它指的是中国首颗自主超导量子芯片,名字源自《西游记》中更具反叛精神的孙行者,寓意打破经典计算极限。芯片由中科院量子信息与量子科技创新研究院携手本源量子打造,拥有66个可独立控制的可变型超导量子比特,官方代号“夸父”,民间更爱叫“悟空”。
超导量子比特是什么?小白也能秒懂
量子比特简称qubit,是量子计算的信息载体。超导路线的办法是将铝金属线条蚀刻成纳米级超导谐振腔,在接近绝对零度的稀释制冷机里让电流“同时顺时针+逆时针”流动,这种叠加态使得单个qubit可以一次性表示0和1两种可能。
自问自答:
问:超导qubit和普通芯片里的晶体管有何区别?
答:晶体管只能确定地开或关,而超导qubit可同时开与关,计算空间呈指数级上升。

“悟空”强在哪?三招看家本领
- 比特相干时间突破100μs——这意味着超导态维持得更久,可以跑更长的算法。
- 门保真度>99.5%——相当于每操作两百次才可能出现一次错误,优于谷歌Sycamore早期版本。
- 片上微波串扰<-40dB——简单说,相邻比特“打架”的信号很小,操控更独立。
新手最怕的三连问,一次答清
悟空会替代我的笔记本吗?
不会。量子芯片极度“挑食”,只能在稀释制冷机里才能好好工作。它更像是实验室里的超级发动机,而不可能成为家用CPU。
我需要学量子物理才能用它吗?
不用。本源量子已上线“本源量子云”,注册即可用图形化界面拖拽生成量子线路,后台自动编译到“悟空”芯片执行。你会用浏览器就能上手。
真能解决哪些问题?
官方公布的首批场景包括:

- 金融组合收益更大化
- 新材料分子结构模拟
- 物流路径多目标优化
亲历者手记:我在云平台上之一次跑量子线路
今年三月,我用笔记本登录本源量子云,选了最经典的8比特Grover搜索算法。按照模板拖拉后点击“运行”,系统提示需排队12分钟。算法在“悟空”芯片跑完返回结果,成功在4步内找到目标项,而经典穷举平均需要8步。那一刻我忽然理解冯·诺依曼那句话:“任何人造工具都是对自然现象的隐喻。”悟空正是把量子的“隐形传态”变成了屏幕上看得见的一串0与1。
量子霸权与现实的间隔
2019年Google宣称实现量子霸权后,学术界争论不休。我的观点是:“霸权”更像一场特定赛道的百米冲刺,而不是整场马拉松。中国团队把“悟空”放到云端,正是希望扩大参赛队伍,把霸权之争转化为生态长跑。
引用中国科大潘建伟团队在《Science》的评论:“衡量量子计算的真正门槛是为产业创造出传统手段无法提供的价值。”
2025展望:从芯片到生态的三级跳
根据量子创新研究院最新白皮书,2025年将完成三级跳:
- 千比特悟空二代:计划集成1000+高质量超导比特,门保真度冲99.7%。
- 云原生IDE上线:浏览器端就能写、调、跑量子代码,像写JavaScript一样写Qiskit。
- 产业合伙人突破500家:涵盖量子化学、量化投资、风洞仿真三大行业。
写在最后的一行代码
《西游记》里,悟空拔一根毫毛能变出千万化身;今天的“悟空”芯片把量子态同时探索万亿可能的并行力量借给屏幕前的你我。也许再过几年,我们会用“悟空云”模拟新药、设计电池,甚至编排一座城市的红绿灯。那时回望今天,正是我们把之一行QA *** 代码写入现实的瞬间。
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