量子计算硬件核心突破 - 美国普林斯顿大学研究团队将超导量子比特的相干时间提升至超过1毫秒,是实验室最佳版本的3倍、业界标准的近15倍,也是10多年来量子比特寿命的最大提升 [1] - 该突破源于对传统“蓝宝石基底与铝电路”组合的彻底革新,采用高纯度硅基底和金属钽电路,钽的表面缺陷密度显著低于铝,从而大幅减少能量损失 [2] - 新型钽—硅量子比特的相干时间超过1毫秒,为后续纠错和复杂算法的运行提供了宝贵的时间窗口 [2] 量子计算性能与竞争格局 - 量子计算机性能取决于量子比特总量以及每个比特在出错前能执行的运算次数 [3] - 2019年谷歌推出53个量子比特的“悬铃木”芯片,首次实现“量子优越性” [3] - 2025年3月,中国科学技术大学潘建伟院士团队发布集成105个超导量子比特的“祖冲之三号”原型机,在特定任务上的运算速度比最强超级计算机快千万亿倍 [3] - 2025年12月,基于107比特超导量子处理器“祖冲之3.2号”,潘建伟院士团队在量子纠错方向上实现了“越纠越对”的重大进展 [3] 技术路线与行业挑战 - 量子计算技术路线分散,包括超导、离子阱、光量子、中性原子等路径,各有优劣 [4] - 软件生态与应用场景仍不明朗,除量子化学模拟、组合优化等少数领域外,尚缺乏能充分发挥量子优势的“杀手级应用” [4] - 跨学科人才非常稀缺,既懂量子物理又熟悉金融、制药或AI应用的复合型人才较少,制约了技术向产业的转化 [4] 发展路径与融合应用 - 分析认为,通用容错量子计算机仍需10到20年 [4] - 在此之前,量子计算可通过“量子—经典混合架构”创造早期价值,例如在药物研发中实现算力互补 [4] - 量子计算与AI的融合正成为新突破口,AI可用于优化量子控制脉冲,而量子算法有望加速机器学习训练过程 [4] 未来应用前景 - 量子计算未来有望在药物设计、气候预测、能源(如高效电池与智能电网)等领域解决复杂问题,极大造福人类社会 [5]
加快量子计算商用步伐(科技大观)
人民日报·2026-01-30 06:07