你敢信吗?一块指甲盖大小的芯片,5分钟干完的活,传统超算得算到宇宙重启几千亿次都完不了。消息放出来当天,谷歌股价直接跳涨,一夜涨了差不多8120亿人民币,整个华尔街都炸了。这次美国人突破的,是量子计算卡了整整三十年的死坎,不少人看完直接慌了,咱们中国还能追得上吗?
这事得先掰明白,量子计算之前到底卡在哪。传统计算机一次只能算一个数,就像老实会计一页一页翻账本,量子计算机能并行处理所有数据,相当于开了一万个分身同时干活。可这些分身太脆弱了,一点震动一点辐射就能让它们直接“失忆”。
更头疼的是,量子比特堆得越多,整个系统出错概率越高,堆到后来输出全是乱码,根本没法用。这个叫量子纠错的难题,理论上早被证明可行,但三十年过去,全世界没有一个实验室能做出来,就像一道锁死的门,所有人都知道开门后是什么风景,就是没人找得到钥匙。
直到谷歌这块叫Willow的芯片出来。实测显示,量子比特阵列从3乘3扩大到7乘7,系统错误率不升反降,每扩一级直接砍半。三十年前的理论预言,第一次在真实硬件上得到验证。这块芯片的量子相干时间还做到了上一代的5倍,实用性直接上了一个大台阶。
成果还发在了《自然》杂志,过了全球最严格的同行评审,不是那种吹出来的营销噱头。华尔街疯涨8120亿,本质是认这个突破,量子计算这个说了三十年的未来技术,真的要落地了。
聊完美国的进展,再回过头看咱们。网上现在两种声音吵得凶,一种说彻底完了差距太大追不上,一种说没事咱们马上就能弯道超车。其实这俩情绪都太极端,当不得真。
真实情况远比非黑即白复杂,咱们在量子计算这块,既没差到一无是处,也没牛到马上反超。就是有的方向紧咬不放,有的地方确实有差距,少数细分领域还攒出了自己的优势。
就说主流的超导路线,这是谷歌IBM主攻的方向,国内走最远的是本源量子。他们自主研发的第三代超导量子计算机“本源悟空”,已经给全球143个国家提供了一年多的不间断云服务,累计访问量突破2900万次,完成了超50万个计算任务。
有意思的是,海外用户里美国用户的访问量一直排第一,老美自己人都来用咱们的量子算力,足以说明咱们的东西是真能用,不是摆在橱窗里的展品。现在本源量子都在筹备IPO了,能走到这一步,说明资本市场已经认了咱们的技术和模式,跨过了从实验室到市场的生死线。
国家队的中科大“祖冲之号”系列,也稳稳站在全球第一梯队,特定计算问题上,算力同样达到传统超算的万亿倍级别。不过不得不承认,在超导量子纠错这个最核心的节点,咱们和谷歌确实存在明显差距。人家这次是质变级的突破,国内还没有公开发表过同等水平的成果。
这个差距有积累的原因,谷歌IBM在相关工艺和设备上攒了几十年,不是读几篇论文就能追上的。也有卡脖子的原因,美国的出口管制里,一大堆量子相关的精密仪器和材料都禁运,咱们很多团队搭实验台,关键设备买不到只能自己从头攒,难处可想而知。
但咱中国人从来不会死磕一条道,换个赛道,光量子计算这块,咱们不仅没落后,还打出了不错的成绩。北京的玻色量子刚拿了10亿人民币的B轮融资,马上要发布支持1000专用量子比特的光量子计算机,硬件耦合精度已经超过了加拿大老牌量子公司D-Wave。
深圳的量旋科技也完成了6亿元的C+轮融资,更提气的是,他们已经把国产量子硬件成功卖到了中东市场。以前高端量子设备出口,几乎只有欧美厂商能玩,咱们能实现外销突破,就是靠产品力硬生生撕开了一道口子。
还有个很多人没注意到的优势,就是量子通信领域的积累。咱们在量子通信和量子密钥分发这块的领先,是全球公认的。“墨子号”早在2017年就实现了千公里级量子密钥分发,京沪量子通信干线也已经运营多年。
量子通信和量子计算虽然是两个分支,但底层的物理原理和工程能力是通用的。咱们在量子通信攒下的人才、经验和工程能力,正在慢慢向量子计算渗透反哺。这种跨领域的隐性优势,很多盯着参数的分析师根本没算进去。
再说了,现在量子计算的技术路线,根本没定胜负。微软已经出了拓扑量子芯片,这种路线的量子比特天生比超导稳定,不需要那么复杂的纠错。超导、光量子、离子阱、拓扑,至少四条路线同时在跑,谁能笑到最后,现在说还太早。
这对咱们来说其实是好事,技术主导范式没锁定,后来者就有超车的窗口。真等路线定死了,再追赶的难度会翻不知道多少倍,光刻机就是现成的例子。现在业界都公认,通用量子计算机最早也要2030年以后才能落地,咱们至少还有五到十年的追赶窗口。
国家层面早就把量子科技列为未来产业的最优先方向,写进了“十四五”规划和2035远景目标。好几个核心城市都建了量子产业专门园区,地方配套的产业基金,一动就是几十亿的规模。
产业端咱们走的是“以用促研”的路子,先把现有水平的量子算力,落地到金融风控、新药研发、材料模拟这些真实的商业场景,用市场赚的钱反哺硬件迭代,慢慢转起来正向循环。这种玩法不靠一次爆冷的突破,靠整个生态持续积累势能,越跑越快,最后就能攒出别人跨不过去的壁垒。
当然咱们也不能盲目乐观,美国在量子计算的投入,远不止谷歌一家。IBM早就堆出了超过1000个量子比特的处理器,亚马逊、微软、英特尔都在不同路线押了重注,美国官方每年投进去的经费,更是天文数字。
面对这么强的对手,盲目的精神胜利法没用,飘起来肯定要吃亏。咱们要做的就是承认差距,盯着差距,靠比对手更能熬的长期主义,一寸一寸把差距缩小。
这场算力竞赛,本质比的不是谁先造出一块参数炸裂的芯片,是谁先把量子算力做成像电力、互联网一样普及的基础设施。在终点到来之前,一切都还是序章。咱们现在不是领跑者,但绝对不是旁观者,是正在加速、手握多条赛道筹码、还有全球最大应用市场纵深的强劲竞争者。
参考资料:科技日报 全球量子计算发展新进展