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西方媒体最近频繁用“”反人类“”这个词形容中国的量子技术突破,要知道,此前他们还在嘲讽中国只能跟在后面模仿。
美国在量子赛道死守了十几年,从芯片架构到技术路线都筑起高墙,试图垄断未来科技的核心话语权。
可就在2026年初,中国科大潘建伟团队的一份实验报告,让硅谷彻底陷入沉默,中国到底拿出了什么颠覆性成果?能让西方媒体态度反转,又能让美国死守的技术壁垒轰然倒塌?
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算力碾压:从追赶者到领跑者的降维跨越
量子计算的算力比拼,某种意义上就是人类科技实力的试金石,美国谷歌曾在2019年高调宣布,其悬铃木量子计算机实现了量子霸权,解决一个随机线路采样问题用了200秒,而当时最快的超级计算机需要一万年。
消息传出后,五角大楼仿佛已经锁定了未来量子时代的主导权,但这份喜悦没能持续太久。
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2020年,中国科大的九章横空出世,76个光子组成的计算系统,运算速度直接比悬铃木快了一百亿倍,轻松打破了美国的技术神话。
可以说,这一步跨越,让中美量子计算的竞争格局发生了微妙变化,2021年,九章二号升级到113个光子,性能稳步提升;到了2023年,九章三号更是将光子数量提升至255个,在处理高斯玻色取样问题时,速度比当时最快的超级计算机前沿快了整整一亿亿倍。
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要知道,高斯玻色取样问题在密码破解、材料设计等领域有着重要应用,这样的算力突破,无疑为相关领域的发展按下了加速键。
而美国的悬铃木,在此后的几年里进展缓慢,原本的技术优势,渐渐被中国的快速迭代所吞噬。
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纠错破局:换道超车的关键一跃
如果说算力提升是量子计算的面子,那量子纠错技术就是里子,也是全球量子领域公认的核心痛点。
毕竟,量子比特极其脆弱,很容易受到环境干扰产生错误,想要实现实用化的量子计算机,必须攻克纠错难关,让系统能够越纠越对。
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在这个关键赛道上,美国谷歌一直押注垂柳处理器,采用直流脉冲技术路线,2025年初,谷歌曾宣布在码距为7的表面码上实现了低于阈值的逻辑比特。
但这种技术路线存在明显短板,芯片架构约束多,扩展性极差,而且随着量子比特数量增加,极低温环境下的布线会变得异常复杂,硬件开销大到惊人。
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就在谷歌还在为自己的成果沾沾自喜时,2026年初,中国科大潘建伟团队在物理评论快报封面上发表的成果,让全球量子界为之震动。
基于107比特的祖冲之3.2号超导量子处理器,团队独创了全微波量子态泄漏抑制架构,同样在码距为7的表面码上,成功实现了低于阈值的量子纠错,真正做到了越纠越对。
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这种全微波控制路径,不仅从根本上解决了泄漏错误这个致命难题,还具备天然的频分复用特性,在硬件效率和扩展性上比谷歌的技术路线优势显著,为未来构建百万比特级量子计算机提供了更具可行性的解决方案。
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自然杂志的审稿人也忍不住给出了里程碑式的评价,要知道,这可是西方权威学术圈对中国技术突破的高度认可。
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天地织网:量子通信的战略突围
量子领域的突破,从来不只局限于计算层面,在量子通信这个同样关键的赛道上,中国同样实现了从跟跑到领跑的跨越,甚至建起了一张让西方难以企及的天地安全网。
2016年8月16日,酒泉卫星发射中心,一枚火箭刺破夜空,将以中国古代科学家命名的墨子号量子卫星送入轨道,这颗卫星的核心任务,就是在太空中验证量子纠缠,为量子通信的星地传输奠定基础。
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消息传出时,西方专家普遍抱着看笑话的心态,他们认为量子通信这种科幻级技术,中国至少还要摸索二十年。
毕竟,光纤传输存在物理极限,光子在传输过程中很容易损耗,想要实现星地量子通信,难度堪比登天。
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可墨子号用实际成果,狠狠打脸了这些质疑,升空仅仅一年,千公里级星地双向量子纠缠分发成功实现;星地量子密钥分发效率,比传统技术高出二十个数量级,也就是万亿亿倍;地星量子隐形传态,同样顺利完成。
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另外,量子通信意味着绝对安全的信息传输,有了这项技术,美国那些监听全球的棱镜系统,在量子加密面前,几乎成了废铁。
如今,中国已经在规划中高轨量子卫星,这颗新星能够同时看到相距一万公里的两个点,未来北京和南非之间或许可以直接建立量子密钥分发,全天候保障信息安全。
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精神内核:从梦想照进现实的科研力量
这一系列令人瞩目的突破背后,离不开潘建伟团队的坚守与付出,这位被西方媒体称为中国量子之父的科学家,曾经被不少人视为疯子。
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时间回到1996年,26岁的潘建伟在奥地利因斯布鲁克大学留学,当时国内的量子领域几乎是一片空白。
他的导师,世界量子泰斗塞林格问他的梦想是什么,潘建伟的回答简单而坚定:在中国建一个世界一流的量子实验室。
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那个时候,这个梦想并不被看好,物理学界不认可,信息学界觉得他是外来户,申请科研经费都困难重重。
但潘建伟就是这样一个轴人,在欧洲留学期间,他拼命学习冷原子量子调控技术,不是为了拿绿卡定居,而是为了把技术带回来教给学生。
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他陆续把学生送到英国、德国、美国的顶尖实验室,让他们分众深耕量子计算、精密测量、通信技术等不同方向,把量子领域的种子撒向世界各地。
2009年,国庆六十周年,潘建伟看着复兴之路的演出,给在国外的学生挨个发短信:回来吧,是时候了。
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陈宇翱、陆朝阳这些后来在量子领域响当当的名字,纷纷丢下国外的优厚待遇,像当年的钱学森一样,义无反顾地回国。
正是这支团结的团队,相继孕育出了九章系列量子计算机、墨子号量子卫星,以及连接北京和上海的京沪干线量子通信网络。
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2025年6月,黑尔戈兰岛举办量子力学诞生一百周年讨论会,这是全球物理学界的华山论剑,三百多名顶尖科学家齐聚现场,其中包括四位诺贝尔奖得主。
而中国本土高校和科研机构的唯一受邀报告人,就是潘建伟,他虽未到现场,通过视频连线的方式,却吸引了耶鲁大学、维也纳大学等顶尖学府的科学家排队提问,当潘建伟用流利的英语,详细解释九章四号的时空模干涉细节时,全场陷入了安静。
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曾经,我们在量子领域是追赶者,是被封锁的对象;如今,在量子力学的百年节点上,中国科学家已经坐在了主桌,向全世界讲述中国方案。
潘建伟曾说,科学研究不仅要仰望星空,也要脚踏实地,中国用了二十年时间,把一个仰望星空的梦想,变成了让对手仰望的现实。
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美国死守十几年的技术壁垒,最终被中国的自主创新打破,这不仅是技术层面的反超,更是一代中国科研人挺起的民族脊梁。
当我们回望这段历程就会发现,所谓的奇迹,不过是坚守与付出的必然结果,而这份坚守,终将照亮更多科技自主创新的道路。
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