谷歌 “悬铃木” VS 中国 “祖冲之三号”，超导量子计算竞赛升级

在安徽合肥的量子信息实验室里，科研人员正调试着一台闪耀着科技光芒的超导量子计算机。这台设备的诞生，标志着中国在量子计算领域的自主创新迈上了新台阶。从 1998 年郭光灿院士致信钱学森倡导发展量子信息算起，中国量子计算事业已走过 26 年波澜壮阔的攻关历程，其战略意义堪比当年的 "两弹一星" 工程。如今，随着谷歌 "悬铃木" 与中国 "祖冲之三号" 的技术交锋，全球超导量子计算竞赛正式进入白热化阶段。

一、技术巅峰对决：量子比特与保真度的较量

2019 年，谷歌发布 53 比特超导量子处理器 "悬铃木"，宣称实现量子优越性 —— 其在 200 秒内完成的随机线路采样任务，用当时最快的超级计算机模拟需要约 1 万年。这一成果震动全球，成为超导量子计算领域的标杆。然而，中国科研团队并未止步：2021 年，66 比特 "祖冲之二号" 实现超导体系量子优越性；2024 年，105 比特 "祖冲之三号" 横空出世，单比特门保真度达 99.90%，双比特门保真度达 99.62%，读取保真度达 99.13%，综合性能全面超越 "悬铃木"。

祖冲之三号(图片来源网络)

在随机线路采样实验中，"祖冲之三号" 处理特定问题的速度比超级计算机快 1000 万亿倍，超过 "悬铃木"100 万倍。这种跨越式突破，源于中国团队在芯片设计、制造工艺和测控系统上的全链条创新：通过优化量子比特和耦合器电场分布、采用三级滤波器技术，以及自主研发的倒装芯片集成工艺，实现了 105 个量子比特的高密度集成与稳定操控。

二、战略研发路径：从跟跑到领跑的中国方案

中国超导量子计算的突破，离不开 "全栈式创新" 的战略布局。在量子芯片制造环节，科研人员攻克极低温环境下的高密度微波互连模组国产化难题，为超 100 位量子芯片提供稳定信号传输通道，性能达到国际先进水平。测控系统方面，第三代 "本源天机" 实现量子芯片批量自动化测试，整机运行效率提升数十倍；量子操作系统 "本源司南"3.0 版本支持量超协同计算，资源调度效率领先国际同类产品。

更值得关注的是，"祖冲之三号" 在量子纠错领域取得关键进展。通过表面码纠错技术，其逻辑比特相干时间从 72 微秒延长至 2.8 毫秒，双量子比特门保真度提升至 99.999%，读取错误率降至 0.01% 以下。这种 "纠错能力的指数级提升"，使中国在量子计算实用化道路上领先国际同行至少一个身位。

三、产业应用落地：从实验室到全球服务网络

量子计算的价值最终体现在实际应用中。中国科研团队积极推动技术与产业深度融合：在生物医药领域，与蚌埠医科大学合作开发的量子分子对接应用，将药物研发周期从 3 个月压缩至 72 小时；在金融风控领域，全球首个分布式量子投资组合优化应用上线，处理相同规模问题时资源消耗降低 60%。截至 2025 年，"本源悟空" 量子计算机已为 139 个国家的 1800 万用户完成 32 万次计算任务，在金融、通信、航空航天等领域建立示范应用。

这种 "算力出海" 模式，使中国量子技术获得国际市场高度认可。例如，"祖冲之三号" 与南非实现 1.29 万公里星地量子密钥分发，为构建全球量子通信网络奠定基础；参与制定量子计算国际标准，推动技术规则话语权提升。

四、未来展望：开辟量子技术新赛道

2025 年政府工作报告明确提出 "开辟量子技术新赛道"，为产业发展指明方向。中国量子计算正从 "跟跑" 向 "并跑" 乃至 "领跑" 转变：在技术路线上，超导、光量子、半导体多路线同步推进，中科大团队构建的 255 光子 "九章三号" 处理特定问题速度比超级计算机快 200 亿年，巩固了光量子计算领先地位；在国际合作上，与多国开展量子通信网络建设，推动技术规则全球共享；在人才培养上，全国 13 所高校开设量子信息科学专业，本源量子与高校合作建立教研平台，培养复合型人才超千人。

正如 "祖冲之号" 总师朱晓波所言："我们这代人的历史使命，就是让量子计算在国民经济中发挥不可替代的作用。" 从实验室的理论突破到全球服务的算力网络，从核心部件的自主可控到产业应用的全面开花，26 年攻关历程见证了科技报国的初心与使命。未来，随着量子纠错技术的突破和通用量子计算机的实现，中国必将在第二次量子革命中书写新的辉煌篇章。