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比外太空还冷100倍。
这不是在形容什么科幻场景。这是6月24日,科大国盾量子在合肥下线的那台机器,工作时的真实温度。
外太空的温度大约是零下270摄氏度,也就是3开尔文。而这台叫做ez-Q F1500的稀释制冷机,最低工作温度可以达到5.42毫开尔文——比外太空还要冷将近600倍。(来源:新华社,2025年6月24日)
它不是冰柜,不是空调,不是实验室的普通仪器。
它是量子计算机的心脏。
为什么量子计算机需要这么冷
很多人听过量子计算机,但很少有人知道,这台机器有一个致命的弱点:它极度怕热。
量子计算机的运算单位叫量子比特。与普通计算机的0和1不同,量子比特可以同时处于多种状态,这让量子计算机拥有远超传统计算机的并行计算能力。
但这种能力有一个前提:量子比特必须保持一种叫“量子叠加态”的状态。一旦受到外界干扰——哪怕是极其微弱的热量——量子叠加态就会崩塌,计算随之失效。
热量,就是量子计算机最大的敌人。
要消灭这个敌人,唯一的办法是把计算芯片冷却到接近绝对零度的温度。而能做到这件事的设备,全世界只有一种,就是稀释制冷机。
你可以把它想象成量子计算机的“生命维持系统”。没有它,量子芯片什么都做不了;有了它,量子计算才真正开始。
这个东西,中国以前买不到
问题在于,稀释制冷机是一种极度稀缺的高端设备。
在国产化之前,全球能造这个东西的,主要就是三家欧美公司:芬兰的Bluefors、英国的牛津仪器,以及美国的Janis Research。其中Bluefors一家就占据了全球超过70%的市场份额。(来源:稀释制冷机市场研究报告,2024年)
这三家公司的产品,定价在400万元到1000万元一台之间。贵,还不一定能买到。
中国是全球稀释制冷机的第二大消费市场,占全球需求的25%左右。但长期以来,国内所用的稀释制冷机几乎全部依赖进口。(来源:观研报告网,2025年)
2022年,情况急转直下。
美国开始联合盟友,对中国实施稀释制冷机出口禁令,包括整机和全部相关零配件。这不是单纯的商业竞争,而是直接掐断中国量子计算研究的核心供应链。
数据显示:2021年,中国进口稀释制冷机60台;2022年禁令落地后,降至53台;2023年进口加国产合计仅成交15台;到2024年,中国已彻底无法进口稀释制冷机。(来源:观研报告网,2025年)
一台买不到,量子计算机的研究就只能停摆。
这是真正意义上的卡脖子。
中国用三年时间,造出来了
被掐断进口的同一年,国内开始了密集攻关。
2021年,中科院物理所率先突破,研制出国内首套最低温度达10毫开尔文以下的干式稀释制冷机。(来源:仪器信息网,2024年)
2023年,科大国盾量子向两家科研单位完成首批国产稀释制冷机交付,经多月测试,性能达到国际主流水平。(来源:新华社安徽,2024年)
2025年6月24日,ez-Q F1500下线。
这台机器有什么特别之处?
国际上商用单核心稀释制冷机的制冷量,通常在400至800微瓦之间,难以满足千比特量子计算机的需求。国际上的通行做法是把两个核心并联,但这会让系统复杂度大幅上升,长期稳定运行的挑战随之倍增。(来源:新华社,2025年6月24日)
ez-Q F1500的突破,在于用单核心就实现了1700微瓦的制冷量——超过了此前国际双核心并联方案的上限,同时把系统复杂度打了下来。这个指标,达到了国际同类产品的领先水平。
换句话说:不只是追上了,在这个关键指标上,是跑到前面去了。
这台机器,为什么值得关注
稀释制冷机下线,是一个技术事件,但它背后的意义超出了技术本身。
第一层意义:量子计算的“千比特门槛”现在有了钥匙。
目前公认最强的量子计算机,包括谷歌的Willow和中国的祖冲之三号,都是105比特左右。(来源:国盾量子投资者关系记录,2025年5月)
科学家们相信,真正能对现实世界的复杂问题产生突破性影响的量子计算机,需要达到千比特级别的可纠错量子计算机。而千比特量子计算机最核心的硬件瓶颈之一,就是需要制冷量更大、更稳定的稀释制冷机。
ez-Q F1500的下线,意味着这扇门上,现在有了一把国产的钥匙。
第二层意义:供应链自主,不再被人捏着脖子。
2024年,量子计算市场规模约为61亿美元;预测到2030年将增长至2155亿美元,2035年或达8117亿美元。(来源:iCV量子计算产业报告,2024年)
在这个未来可能是万亿级别的赛道里,掌握核心零部件的供应权,意味着什么,不需要解释太多。
禁运逼出了国产化。国产化,重新拿回了话语权。
这不是第一次,也不会是最后一次。
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【以下为推理,供读者参考】量子计算产业的商业化进程存在较大不确定性,上述市场规模预测来自行业机构,不代表确定性结论。量子计算短期内大规模商用仍面临多重技术挑战。
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