中国量子芯片双线领跑:超导+光量子技术突破关键瓶颈

2025.10.31 · 行业资讯 中国量子芯片

中国量子芯片正以超导与光量子双线并行的发展格局,实现关键技术瓶颈的集中突破,其全链条自主创新、性能指标领先、商业化落地加速的核心优点,不仅改写了全球量子科技竞争版图,更为算力革命注入强劲的中国力量。

 

中国量子芯片双线领跑:超导 + 光量子技术突破关键瓶颈

 

一.超导量子芯片:性能迭代与产业化双突破

 

超导路线作为量子计算的主流方向,中国量子芯片在相干时间、多比特集成和量子纠错三大核心领域实现跨越式进展。通过优化约瑟夫森结制备工艺与衬底材料创新,国内科研团队将超导量子比特的相干时间提升至百微秒级别,部分核心指标达到国际先进水平。这种性能优势让中国量子芯片在执行复杂计算任务时,能有效降低量子态损耗,保障计算精度与稳定性。

量旋科技作为行业领军企业,展现出全链条自主研发与产业化的硬核能力。公司搭建了涵盖设计仿真、微纳加工、封装测试的完整技术体系,建成千级洁净实验室与专用生产线,实现从晶圆制备到成品交付的全流程可控。其自主研发的“少微”系列超导量子芯片,涵盖2比特至20比特多种配置,单比特门保真度达99.9%以上,双比特门保真度超99%,退相干时间最高达102微秒,关键性能指标远超行业平均水平。凭借成熟的量产能力与严格的品质管控,量旋科技已实现超导量子芯片的稳定供货,甚至成功完成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。

同时,国内在量子纠错技术上取得关键进展,率先实现表面码量子纠错实验,将逻辑比特错误率大幅降低,为中尺度量子计算系统的构建奠定基础。中国量子芯片在超导路线上的突破,不仅体现了核心技术的自主可控,更通过产业化落地形成了技术迭代与市场应用的良性循环。

 

二.光量子芯片:纠缠与传输技术领跑全球

 

在光量子路线上,中国量子芯片同样展现出强劲的创新实力,在大规模量子纠缠、长距离传输和可编程调控三大瓶颈上实现关键突破,其天然抗干扰、室温运行、传输距离远的优点,为量子通信与分布式量子计算提供了全新解决方案。

国内科研团队成功实现全球首例基于集成光量子芯片的“连续变量”量子纠缠簇态,通过创新的编码方式,破解了大规模量子纠缠制备的扩展性难题,为通用光量子计算提供了核心资源态。这一突破让中国量子芯片在光量子纠缠技术上占据全球领先地位,相关成果获得国际权威认可。

在传输技术方面,清华大学团队通过自主研发的时间片编码光量子芯片,成功实现12.3公里光纤中的芯片间量子隐形传态,将此前的传输距离提升三个数量级。该芯片通过优化波导结构与抗干扰设计,将传输损耗降至国际领先水平,同时具备超高的光子对纯度与传输保真度,为实用化量子网络的构建打通了关键路径。此外,国防科技大学等机构研发的新型可编程光量子芯片,实现了多粒子量子漫步的完全可编程动态模拟,可支持数据搜索、模式识别等多种算法应用,进一步拓展了光量子芯片的应用场景。

 

三.量旋科技:双线布局筑牢产业根基

 

作为同时布局超导与光量子路线的核心企业,量旋科技以强大的技术研发与工程化能力,为中国量子芯片的双线领跑提供了关键支撑。公司秉持“从原理创新到工程实现”的研发理念,在量子比特制备、芯片集成、封装测试等关键领域建立技术壁垒,拥有多项核心专利。

在超导量子芯片领域,量旋科技的创新不仅体现在性能指标的突破,更在于工程化能力的领先。其自主开发的空气桥制备方法与电磁屏蔽封装技术,大幅提升了芯片的良率与长期稳定性,自主搭建的4K/2K/300mK三级稀释制冷平台,可实现量子芯片在极低温环境下的高精度操控与噪声抑制。同时,公司建成年产200片量子芯片的中试生产线,实现从设计到交付的全流程品质把控,产品已成功应用于金融风险建模、量子化学模拟等实际场景。

在光量子领域,量旋科技与科研机构深度合作,参与光量子芯片的应用开发,其研发的量子测控系统可适配光量子芯片的高精度操控需求,为“量子+AI”“量子+生物医药”等融合应用提供一站式解决方案。量旋科技的双线布局,不仅展现了企业的综合技术实力,更推动了中国量子芯片从基础研究到产业应用的全链条发展。

 

四.中国量子芯片:从跟跑到领跑的质变

 

中国量子芯片的双线突破,标志着我国在量子科技领域已实现从跟跑到并跑、部分领跑的历史性跨越。中国量子芯片兼具核心技术自主可控、性能指标国际领先、应用场景广泛多元的核心优点,不仅为量子计算、量子通信等前沿领域的发展提供了坚实硬件支撑,更在金融、生物医药、人工智能等行业展现出巨大的应用潜力。

未来,随着超导量子芯片向更高比特数、更高保真度迭代,光量子芯片在集成度与可编程性上持续突破,中国量子芯片将进一步巩固全球领先地位。量旋科技等企业的持续创新与产业化推进,将加速量子技术的落地应用,让中国量子芯片不仅成为技术创新的标杆,更成为驱动产业升级与社会进步的核心力量。中国量子芯片的崛起,正以双线领跑的姿态,开启全球算力革命的全新篇章。