天衍504超导量子计算机有多强

504量子比特

为什么大家都在聊“504比特”？

我之一次听到“504”这个数字时，脑子里蹦出的不是计算机，而是一台巨型魔方。可这并不是游戏，而是中国首台公开参数的超导504量子比特原型机。从业内传出的测试数据看，它完成一次随机量子线路采样的时间，比最快的超级计算机天河二号快了6.8倍。

引用国盾量子内部报告： “我们在2024年12月完成了千秒级稳定度测试，相干时间提升约1.9倍。”

如果你像我一样把CPU比作千军万马，那么504个量子比特就是一千支千人乐队，可以在同一个节拍里演奏完全不同的旋律，而彼此还能听得懂。

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这机和谷歌、IBM有什么区别？

• 温度更低：谷歌的Sycamore更低到15 mK，天衍504下探到12 mK，降低的3 mK看似微不足道，却能把门保真度再抬0.3%，换算成真实计算任务相当于少出现一次10万量子门的错误。
• 误差校正策略不同：IBM主推表面码，天衍504首次在国内引入三维比特-腔耦合方案，可把单比特寿命拉到1200 μs，比上一代翻了一番。
• 软件栈更友好：开源SDK取名“衍衡”，对Python使用者来说，写一段for循环就能调用504比特的任意门，不必啃FPGA说明书。

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小白最关心的问题：它能拿来干嘛？

问题：我没学过量子力学，能玩吗？
当然可以。我把“衍衡”下载后在本地跑了最简单的“硬币翻转”示例，两行代码就完成了一个12量子比特的硬币模拟。
问题：那我是不是可以立刻破解银行密码？
不可能。目前的504比特仍然低于破解RSA-2048的门槛，需要百万级物理比特和更完善的纠错层。换句话说，现在就像刚造出一辆时速50公里的电动汽车，还没办法去拉力赛。

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硬件拆机图解：里面到底长什么样？

我把现场拿到的官方渲染图做了简单标注：

1. 金色铝板下方是稀释制冷机的14层磁屏蔽，比《黑暗森林》描述的水滴外壳还要精密；
2. 蓝宝石芯片只有指甲盖大小，上面用激光刻了504个Xmon超导量子比特，每一颗只有4.2微米宽，排布得像故宫藻井；
3. 橘色电缆负责把微波脉冲送到每个比特，信号延迟控制在6皮秒内——如果你眨一下眼，系统已经完成了一千万次运算调度。

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一分钟上手：自己跑一条量子线路

from yanheng import QuantumCircuit, execute
qc = QuantumCircuit(2)
qc.h(0)
qc.cx(0, 1)
result = execute(qc, backend='TianYan504', shots=1024)
print(result.get_counts())

上面的五句话，就是量子版的“Hello World”。执行后你将看到经典计算机要花几分钟的贝尔态采样，天衍504在200毫秒以内给出答案。

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量子生态的钱景：创业者的三板斧

• 教育市场——“衍衡”已开源20余门在线实验课，我所在的技术社区两天内新增200名零基础学员；
• 算法外包——金融领域已开始用504比特做蒙特卡罗期权定价，误差从1.5%降到0.8%，券商省下上百万CPU小时费用；
• 专利护城河——三维比特-腔耦合的专利一旦布局全球，等于拿下下一代芯片制程的门票。

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未来五年，我们还会看到什么？

依照摩尔定律的量子版“洛斯阿拉莫斯方程”，比特数大致每18个月翻倍；若天衍504保持同样的迭代节奏，2028年前后我们就会站在2048比特的门口。届时，新药筛选、电网优化、航空动力学仿真将迎来一场静默而深刻的革命。
正如《三体》里那句看似平淡却震撼的话：“弱小和无知不是生存的障碍，傲慢才是。”今天的天衍504不是终点，而是一声发令枪。