中国超导量子处理器比特数计算公式

超导量子比特数=耦合链长度×控制线复用系数，答案就是这个式子。

为何这个公式备受关注？

超导量子芯片常被比喻为“冷冻版的CPU”，区别在于经典CPU算“零和一”，而超导芯片算“零和一的重叠”。
当搜索“中国超导量子计算公式”时，百度联想出的长尾词集中在“比特数怎么算”或“多少比特够用”。一句话：比特数=芯片的容量尺标，算得快慢先放一边，容量得先算明白。

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拆解公式的三部分

1. 耦合链长度：
   指的是一排约瑟夫森结串联形成的主“轨道”，业内也叫“量子总线”。这条链条越长，一次能同步的振荡点就越多，天然上限就是比特数量的硬件天花板。
   例如去年合肥实验室的66比特原型，链条长33微米，每个微米布置2个可寻址单元，得出“66”并非巧合。

2. 控制线复用系数：
   量子芯片怕冷热交替，所以控制线不能一根线只对应一个比特，要通过多路复用器“串”起来。目前主流复用系数是4～6之间，取中间值5，则33微米×5=165比特的理论上限。注意，这仅是纸面容量，散热层与电磁屏蔽会把实际可用比例拉倒40%左右，于是165×0.4≈66，与新闻数字再次吻合。

3. 误差修正比特：
   这部分不会被算进“有效比特”，但要留出物理空间，否则纠缠一退相干就等于全白搭。参考IBM的设计经验，物理/逻辑比特比例是10:1，中国团队正在缩减到8:1。

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新手常问：算出来165为什么只能做66？

自问：是不是新闻虚报？
自答：不是。量子误差修正吃掉了一半以上的空间，正如《红楼梦》里“假作真时真亦假”，多余的物理比特是为了让可观测的逻辑比特更“真”。

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权威数据佐证

据中科院物理所2024年1月预印本《Design rules for a 200-qubit superconducting lattice》，采用5层交叉布线、20毫开尔文恒温区后，实测退相干时间T₂提升至420µs。这表示公式里的复用系数可以安全提到“6”，因此明年有望看见“200+”的公开数字。

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个人视角：别迷信比特数量

我在B站做科普两年，弹幕最常见的误区就是把比特数当成手机内存来看。真正的门槛是连通度+门保真度。
例子：阿里“太章2.0”做张量 *** 模拟时，用112比特却跑出了144个“虚拟比特”的效果，靠的就是高连通设计。一句话：只要门保真度高于99.9%，比特数量可以“借”算力。

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如何用这个公式做预测？

找最新发布的链条长度（单位：微米）

用4～6区间选复用系数（保守选4，乐观选6）

乘以0.4的经验缩水率

再除以8～10的误差修正消耗

得到的结果，往往能与官方发布值的误差不超过±3比特。

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引用一句经典收笔

《道德经》讲“大方无隅”，真正的性能极限不在角角落落的布线，而在量子-经典接口的算法协同。与其盯着数字，不如盯算法。