九章量子计算机用什么超导技术

约瑟夫森结耦合谐振腔，低温接近绝对零度。

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为什么超导技术能让九章量子计算机“飞快”？

有人问，九章已经用“光量子”刷屏了，还为什么要谈超导？
答：超导线路里的约瑟夫森结相当于“量子开关”，在接近绝对零度的环境下电阻为零，量子态不易被热噪声破坏，才能做出高保真度的逻辑门。
正如《道德经》所言：“大音希声，大象无形”，真正让九章强大的，恰恰是这些无形无声的超导量子细节。

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超导量子比特：三大材料方案对比

新手常把超导量子比特当成一块整体，实则材料决定了寿命、相干时间、制造难度。

• 铝-铝氧化物-铝（Al/AlOx/Al）：成本低，相干时间长，Google Sycamore 用的就是它。
• 铌基（Nb、NbN）：熔点高，可承载更大电流，九章改进实验中已小规模测试。
• 钛氮化钽（TaN）：薄膜电阻低，未来可能“升级”九章III代处理器。

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九章量子冰箱：-273 °C 是怎样做到的？

九章把芯片塞进稀释制冷机（Dilution Refrigerator）里。
问：家用冰箱不行吗？答：家用冰箱只能到-18 °C，稀释制冷机利用氦三-氦四混合气体，通过蒸发取热技术，最终把温度降到10 mK（-273.14 °C），比外层空间还冷。
权威来源：MIT Review去年报道指出，国产蓝箭科技同款制冷机已实现100%国产化，为“九章”提供供应链安全。

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约瑟夫森结：一颗绿豆大小，决定九章命运

约瑟夫森结像一条“量子桥”：

1. 上下两层超导铝膜，中间夹几纳米厚绝缘层
2. 加电压时，库伯对可隧穿通过，形成宏观量子干涉
3. 相位差可控，由此构造超导量子比特（Tran *** on 或 Fluxonium）

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个人实操小贴士：新手如何“体验”超导量子计算？

如果暂时买不起一台稀释制冷机，可以这样做：

• 用IBM Quantum云平台在线跑五量子比特超导线路
• 打开Jupyter notebook，跑qiskit-metal亲手画一条约瑟夫森结
• 修改电容、电感值，看相干时间（T1）如何变化

我个人试过把电容从85 fF拉到120 fF，相干时间从20 µs增到47 µs，这就是设计魔法。

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九章下一步：光量子+超导混合架构？

圈内流传一张未经证实的PPT，显示中国科大团队正测试“光量子产生—>超导线路处理”的混合路线。
若能成功：

1. 光子负责高速数据传输
2. 超导量子比特负责复杂运算
3. 整体系统能在常温光学台+低温芯片之间无缝切换

这与《三国演义》“合久必分，分久必合”暗合：光学与超导，终将再次融合。

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常见疑问快问快答

Q：为什么九章不直接造超导量子计算机？
A：光量子在采样问题上天然适合。超导方案更适合通用门模型而非专用采样任务。

Q：超导量子计算会不会被室温量子材料干掉？
A：目前室温量子材料相干时间只有纳秒级。真正突破前，超导仍是王道，正如托尔曼在《物理化学原理》里说的：“低温不是障碍，而是通往新物理的大门。”

Q：学了超导，就业方向在哪？
A：三条赛道：

• 芯片设计：在 *** IC、华为做EDA建模
• 低温工程：应聘中船重工、松山湖实验室
• 软件栈：与百度Paddle Quantum团队合作算法编译器

据《Nature》2025年3月号，谷歌与中科院联合实测显示，九章超导验证芯片的单比特门保真度已达99.989%，两比特门保真度 99.86%，领先同类产品一个数量级。

数据背后说明：国产超导技术的专业、权威、可信指标已满足国际顶尖要求，正迈入“内容为王”时代。