超导VS光量子计算机：普通人如何秒懂差异

不是，是两条互补路线：超导要极低温，光量子可常温运行。

之一次翻资料时，我也被“超导”“光子量子”这两个词绕晕，干脆给自己提了一连串小白问题，今天把最硬核的技术掰成白话，分享给同样零基础的朋友。

先拆概念：把“计算机”三个字扔掉

量子计算不是“跑得更快的老电脑”，而是用一套全新的物理规则来存储信息。传统电脑里的比特只有0或1，量子比特能够同时“既0又1”。超导与光子只是让量子比特出现的两种“建筑材料”。

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超导量子机：冰箱里的“魔术师”

1. 为什么总看到“零下270℃”？

超导芯片用金属电路承载量子态，温度一旦高于绝对零度上毫厘，电子就像爆米花一样乱跳，量子态瞬间崩解。IBM Roadrunner、谷歌“悬铃木”都把芯片泡在液氦罐里，像把一座城市关进冰箱只为让电子排队跳舞。

2. 优点速览

• 工艺成熟：沿用半导体厂的光刻机就能批量造芯片，成本边际递减可期。
• 门操作精准：微波脉冲控制，IBM公开数据显示单量子门保真度已达99.9%。

3. 拦路虎

“低温税”太高，一台稀释制冷机比一辆超跑贵；线路发热哪怕0.001瓦，也会把量子态烤糊。实验室里，工程师每天忙着给线路装“消声器”。

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光量子机：让光“学会”算术

1. 为什么能常温运行？

光子的量子态藏在偏振角度或到达时间上，常温空气干扰对它几乎无效，这让桌面级原型机成为可能。九章号直接摆在普通实验室台面上就能跑任务。

2. 优点速览

• 天然抗干扰：光子在光纤里跑百公里，量子相干性损失不足1%，超导芯片做不到；
• 片上传输高速：光路布线无电阻，理论上时钟频率可提到太赫兹。

3. 技术瓶颈

光子间不直接相互作用，得借助“非线性晶体”充当媒人，一次成功撮合率不足百分之一。中国科大团队用“后选择”方式把有效事件筛选出来，代价是浪费大量光子。

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我替小白问的四个核心问题

Q1 到底谁在造？

超导阵营：IBM、谷歌、阿里前沿、本源量子；
光子阵营：Xanadu、PsiQuantum、中科大九章团队。

Q2 哪个更可能先落地？

我认为超导会在未来五年抢先做专用云计算，谷歌已在医疗分子模拟中跑出真实客户案例；而光量子机因为光路微型化仍处早期，商用节点或落在2028年之后。

Q3 投资逻辑谁更稳？

一句话：看“低温供应链”VS“光学供应链”。
- 低温：稀缺制冷机与三维微波封装专利握在美日几家手里；
- 光学：激光器、调制器、探测器已批量化，进入门槛更低。
若你是VC，低温壁垒高但垄断严；光学器件红海却迭代快，两条赛道都不缺风险。

Q4 普通人如何上车？

下载IBM Quantum Composer，在线试写五量子比特线路，十分钟后你就摸到“零下270℃”的脉搏；如果想体验光子，加拿大量子云Xanadu同样开放光子线路设计器，无需配置环境。

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权威数据对比：一图胜千言

维度	超导(Google Sycamore)	光子(科大九章)
量子比特数	70	113
操作温度	15 mK	室温
相干时间	100 μs	>100 ns
任务特色	通用纠错	高斯玻色取样

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一句名著作结

《三体》里智子干扰地球实验的情节，被业内笑称为“低温涨落的真实写照”。当丁仪最后按下按钮，“黑暗森林”应声而现。今天，我们站在实验室极低温罐或光子芯片前，做的也是同一件事——让物理规律为人类算力点亮一座灯塔。超导与光子并非你死我活，而像双螺旋，两条路径拧在一起，才能托举量子计算走向星际的明天。