量子计算最难的，不是把芯片做大，而是让它出错以后还能继续算。美国谷歌曾在这道关口上领先多年，2025年率先用“垂柳”处理器做到码距7、低于纠错阈值。
可到当年年底，中国“祖冲之3.2号”不但追到同一位置，还换了一条硬件更省、扩展更容易的全微波路线。真正的反超，就发生在量子纠错这根“生命线”上。
同样做到码距7，中国方案却更利于做大
2025年2月，谷歌利用“垂柳”处理器，在码距为7的表面码上实现低于阈值的逻辑量子比特。2025年底，中国科大潘建伟、朱晓波、彭承志、陈福升等带领的团队，基于107比特“祖冲之3.2号”，同样实现了码距7、低于纠错阈值。
这意味着中美都跨过了同一道关键门槛：增加参与纠错的物理量子比特后，逻辑错误率不再上升，反而明显下降，也就是“越纠越对”。
可中国团队没有沿用谷歌的办法。
谷歌采用直流脉冲抑制量子态泄漏，对芯片连接方式有较多约束。量子比特继续增加时，还要在极低温环境里安排越来越复杂的线路，硬件开销很大。实验室里做几十、上百个比特尚可，未来若走向百万比特，布线本身就可能成为一道墙。
“祖冲之3.2号”走的是全微波量子态泄漏抑制路线，具有天然的频分复用特性。说得直白一点，就像原来每户都得单独拉一根复杂线路，中国方案更像让不同信号在同一套通道里分频通行。
结果是，同样完成码距7、低于阈值的任务，中国方案在硬件效率和可扩展性上显示出明显优势。实验中，逻辑错误率随着码距从3增加到5、再增加到7而显著下降，错误抑制因子达到1.4。
同一道门槛上，中国不但追平了结果，还拿出了一条更能往大了走的技术路线。
纠错越多反而越错，难就难在这里
普通电脑算错一个比特，可以依靠复制、校验来补救。量子信息却不能随便复制，而且量子比特极其娇气，环境里的微小干扰、线路串扰、门操作偏差，都可能让它丢失状态。
表面码的办法，是让多个物理量子比特共同保护一个逻辑量子比特。理论上，参与保护的比特越多，抵御错误的能力越强。码距从3增加到5、再到7，就像把一道单薄防线不断加厚。
问题也出在这里：每增加一个量子比特、每多做一次量子门操作，也可能带来新的噪声。特别是“泄漏错误”，会让量子比特跑出预定计算能级，进入表面码难以直接纠正的无效状态。
于是出现一个极反常的局面：为了纠错而增加设备，新增设备自己又制造错误。控制精度不够，防线修得越大，漏洞反而越多。
2022年，中国团队基于“祖冲之2号”实现码距3的表面码逻辑量子比特，验证了方案可行。2023年，谷歌做到码距5，但受当时物理量子比特错误水平限制，仍未真正突破纠错阈值。
那时证明的是“扩大纠错规模能带来改善”，还不能说已经稳定进入“越纠越对”。
真正的变化发生在2025年。谷歌先以码距7跨过阈值，中国随后也以码距7跨过阈值，并用全微波控制解决泄漏抑制和扩展难题。两年之间，比赛从“能不能纠”变成了“能不能越纠越准、还能继续往大了造”。
美国守的，不只是实验室里的领先
美国对量子计算的重视，并不只体现在谷歌持续推出新处理器。
2024年5月，美国商务部将37家中国实体列入“实体清单”，其中22家与量子计算有关，包括中国科学技术大学、中国科学院物理研究所、本源量子等。
进入清单后，相关机构获取受美国出口管理规则约束的产品和技术，需要申请许可，部分还面临“假定拒绝”。像稀释制冷机这样的设备一旦受限，芯片就难以维持超导量子计算所需的极低温；先进芯片产能和海外零部件受限，也可能让整台机器卡在加工、测控和组装环节。
这就是所谓“死守”的现实一面：一边由谷歌、IBM等机构保持技术竞争，一边用出口许可、设备和供应链规则抬高中国继续追赶的成本。
压力确实存在。超导量子计算离不开极低温环境、先进加工、精密测控和复杂电子系统，缺一项都可能拖住整台机器。
但美国把量子技术视作国家竞争力和安全相关的基础技术，反过来也说明它非常清楚：这不是一场无关紧要的实验室游戏。
而中国给出的回答，不是口头争辩，是把码距3一步步推到码距7，把“越纠越错”推过临界点，再拿出不同于谷歌的全微波架构。
“强到反人类”，强在结果如此反常
“祖冲之三号”的另一项表现，更容易让普通人直观感受到这种反常。
在量子随机线路采样任务上，它完成了83比特、32层的实验。以当时最优经典算法作比较，其处理速度比最快超级计算机快15个数量级，比谷歌2024年10月公开成果高出6个数量级。
这项采样成绩证明量子计算优越性，码距7证明量子纠错跨过阈值；两者不是同一项成绩，跨过阈值也不等于已经造出通用量子计算机。
但位置已经变了。2019年，谷歌率先宣布量子计算优越性；几年后，中国团队用更先进的经典算法推翻了它当年的时间估算，又在超导量子计算优越性上刷新纪录。到2025年底，中国再从跟随谷歌的纠错门槛，走到一条硬件效率和扩展性更占优势的新路上。
所谓“强到反人类”，当然是夸张说法。它真正想表达的，是一种违背日常经验的技术反差：越复杂的机器，本来应该越容易出错；中国团队却让它规模越大、错误越少。
美国卡设备、卡技术、卡供应链，最终也没卡住那块芯片在极低温中跨过阈值——从这一刻起，百万比特级量子计算机的路上，中国不再只是追赶者。
参考资料：
我国量子纠错达关键里程碑.中国科学院.2025-12-24
祖冲之三号”创造新纪录 量子计算研究获新突破.中国科学院.2025-03-03
涉及量子计算！美国将中国科大、中国科学院物理所等37个实体列入“实体清单.金融界.Fri May 10 19:44:30
谷歌公司改善量子计算机的纠错.科学网.2023-02-26
中国科大在量子纠错领域达到关键里程碑.中国科大新闻网.2025-12-22
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