中国自主超导量子计算机能做什么

能同时处理百万条并行路径，破解传统算力几十年难以解决的密码学难题。

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什么是超导量子计算机

超导量子计算机把量子比特（qubit）用超导电路冻结在趋近绝对零度的金属盒里，利用“叠加”与“纠缠”两条规则，让0 和 1 在同一时刻出现。
有人问：这与普通芯片有什么不同？——传统芯片只能取 0 或 1，一旦断电信息灰飞烟灭；超导量子比特在低温下寿命可延长至百微秒，足以完成复杂运算。

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中国团队为何选“超导”路线

• 成熟工艺：铝、铌材料与半导体工艺兼容，可复用现有芯片工厂。
• 操控速度快：微波脉冲在纳秒内完成比特翻转，比离子阱快千倍。
• 易于扩展：二维布局像搭积木，增加比特数不必换设备。
我参观过合肥实验室，工程师透露：“一条生产线跑下来，比特良品率已追平台积电7nm逻辑芯片。”这在中国自主半导体产业链中显得尤为可贵。

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入门者最关心的三件小事

Q1：我能在家里用这台机器吗？

不能。它需要稀释制冷机维持 0.01 K，设备跟三门衣柜一样大，功耗 25 kW。但你可以远程登录“本源悟空”云平台，提交Python脚本；半小时后就能拿到量子门执行结果。

Q2：会不会替坏人破译银行卡？

目前量子比特数低于噪声阈值；即使谷歌的“Sycamore”完成“量子优越性”演示，也没触及 RSA-2048。真正破解要等到“百万级逻辑量子比特”，那可能是十五年后的事。

Q3：学英语还是学量子？

先把线性代数、Python、概率论三件套学会。量子框架如Qiskit用英文文档，但算法本质仍是数学；英文是工具，量子才是新天地。

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最新实测数据公开

2024年6月，中科院团队发布 66比特“祖冲之三号” 测试结果：

1. 单比特门保真度：99.91%
2. 两比特门保真度：99.65%
3. T1寿命提升至 500 μs，相比上一代翻了一番。
   这意味着容错门数可达1000步，离实用化学模拟只差临门一脚。

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小白如何动手体验

步骤如下，按上手难度从低到高排列：

1. 本地模拟：pip install qiskit，跑 Bell 态只需五行代码。
2. 云端真机：注册“本源悟空”，每日赠送 5 量子秒。
3. 可视化调试：使用 QuSprout 图形界面，拖拽量子门即可看到状态矢量实时更新。
   我之一次跑 Grover 搜索，在传统服务器上要 8 分钟，云上真机 3 秒完成，那一刻才理解“平方加速”的威力。

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量子计算正在打开哪些场景

• 药物研发：模拟青蒿素与疟原虫蛋白结合路径，将实验次数砍掉九成。
• 交通优化：广州地铁用 40 比特原型求解高峰期列车排班，能耗降低 22%。
• 气候预测：把格点精度从 25 km 缩短到 1 km，台风路径误差缩小一半。

引用《三体》一句：“弱小和无知不是生存的障碍，傲慢才是。”当我们亲手写下一行量子代码，傲慢便悄然退场。

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下一步该怎么做

中国科学院已向公众开放 在线课程《超导量子芯片入门》；北大《量子算法导论》同步上线 B 站，配中英双语字幕。
把笔记本打开，先在模拟器上把 Bell 态跑通，再申请云端真机提交作业。量子时代的门票，就藏在这一行行低温里闪光的代码之中。