读懂量子比特计算机新突破:比特保真度与集成度双提升,迈向实用化关键一步

2025.12.01 · 行业资讯 量子比特计算机

一、开篇:量子比特计算机核心突破,瞄准实用化关键目标


在量子计算从实验室走向产业应用的赛道上,量子比特计算机的性能突破始终是行业关注的核心。其中,比特保真度与集成度作为两大关键指标,直接决定了量子比特计算机能否突破“算力瓶颈”与“可靠性陷阱”。近期,全球量子科技领域传来诸多好消息,比特保真度与集成度的同步提升,正推动量子比特计算机加速迈向实用化的关键节点,为各行业的算力革新注入新动能。

 

读懂量子比特计算机新突破:比特保真度与集成度双提升,迈向实用化关键一步

二、比特保真度:量子比特计算机的“精度生命线”


比特保真度堪称量子比特计算机的“精度标尺”,它代表了量子门操作与理想状态的重合程度,保真度不足会导致计算误差随操作次数呈指数级累积,最终让计算结果失去价值。在量子化学模拟、金融衍生品定价等实际场景中,低保真度往往意味着需要重复数十次甚至上百次实验才能获取可用数据,极大推高了应用成本。如今,这一困境正被逐步打破,国际上已有量子计算系统实现单比特门保真度99.9975%、双比特门保真度99.921%的高精度表现,而国内企业在这一领域也成果显著。


三、集成度:量子比特计算机规模化算力的“基础支撑”


集成度则是量子比特计算机实现规模化算力的“基础载体”,简单来说就是单芯片上可集成的量子比特数量。早期量子比特计算机因集成技术限制,往往面临“比特数增加、稳定性下降”的难题,相邻比特间的串扰、低温环境下的信号干扰等问题,让多比特集成成为技术攻坚的重点。随着材料工艺与芯片设计的升级,通过优化量子比特拓扑结构、采用新型衬底材料等方式,单芯片集成的量子比特数量已实现翻倍增长,且串扰抑制能力得到显著提升,为运行复杂量子算法提供了硬件支撑。


四、量旋科技:以全链条实力突破量子比特计算机性能瓶颈


在这场技术突破中,量旋科技展现出强大的全链条技术实力与产业化能力。作为国内少数具备全链条量子芯片研发能力的企业,量旋科技以超导量子比特为核心发展方向,通过改进约瑟夫森结制备工艺、优化芯片布局等技术手段,让其自主研发的少微系列超导量子芯片实现了高性能与高集成的平衡。该系列芯片的单比特门保真度达99.9%以上,双比特门保真度超99%,退相干时间T1最高达102微秒,同时在10mm×10mm的芯片面积内实现了16比特的高密度集成,相邻比特串扰抑制比优于-35dB。


更值得关注的是,量旋科技构建了从量子芯片设计、制备到测试的全流程自主可控体系,建成千级洁净实验室与中试生产线,实现了超导量子芯片的稳定量产,良率突破85%。这种“从原理创新到工程实现”的研发理念,不仅保障了芯片性能的稳定性,更推动其量子比特计算机走向产业化应用——旗下“大熊座S20”超导量子计算机已能支撑量子化学模拟、金融风控等复杂任务,还实现了中国首枚自主研发超导量子芯片的海外交付,获得国际市场认可。


五、双提升重构路径:量子比特计算机加速落地产业场景


比特保真度与集成度的双提升,正在重构量子比特计算机的实用化路径。当保真度突破容错阈值、集成度满足中等规模计算需求,量子比特计算机便有望在药物研发中快速计算分子电子结构,在金融领域实现更高精度的风险定价,在材料科学中加速新型材料设计。量旋科技等企业的技术探索,不仅让量子比特计算机的性能边界持续拓宽,更让“量子算力赋能产业”从概念走向现实。


六、展望:量子比特计算机实用化进程迈入新阶段


从实验室里的技术验证到产业中的实际应用,比特保真度与集成度的每一步提升,都在拉近量子比特计算机与实用化的距离。随着材料创新、测控优化与算法迭代的持续推进,量子比特计算机必将在更多关键领域展现颠覆性价值,而像量旋科技这样兼具技术深度与产业化能力的企业,也将在这场量子革命中扮演愈发重要的角色。