前言

量子計(jì)算被公認(rèn)為當(dāng)今科技疆域中最具顛覆力的“戰(zhàn)略級(jí)引擎”，全球主要科技強(qiáng)國(guó)競(jìng)相投入重金、加速卡位；美國(guó)憑借長(zhǎng)期積累的科研積淀與產(chǎn)業(yè)生態(tài)，一度牢牢占據(jù)該領(lǐng)域的制高點(diǎn)。

為延緩中國(guó)在該前沿賽道的躍升步伐，美方祭出多重壓制組合拳——嚴(yán)控核心元器件出口、收緊高端人才流動(dòng)通道、阻斷關(guān)鍵學(xué)術(shù)合作路徑。

出人意料的是，這些外部壓力非但未能遲滯中國(guó)步伐，反而激發(fā)出更強(qiáng)勁的內(nèi)生突破動(dòng)能：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)正式發(fā)布“祖沖之3.2號(hào)”超導(dǎo)量子計(jì)算平臺(tái)，首次在工程化量子糾錯(cuò)方向?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)性突破，糾錯(cuò)效率指標(biāo)一舉刷新世界紀(jì)錄，實(shí)質(zhì)性超越谷歌同類成果，完成從并跑到領(lǐng)跑的關(guān)鍵一躍。

多家西方主流科技媒體驚呼：“這完全顛覆了技術(shù)演進(jìn)常理！美方苦心構(gòu)筑的壁壘，竟被中方以原創(chuàng)架構(gòu)一舉穿透！”

美國(guó)的封鎖

作為新一輪科技革命的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，量子計(jì)算被廣泛視為“第二次量子革命”的核心引擎，其發(fā)展深度直接決定未來十年全球科技話語權(quán)的歸屬格局。

美方對(duì)此早有預(yù)判，并在全球范圍內(nèi)構(gòu)建起覆蓋設(shè)備、資金、人才、信息的全維度圍堵體系，旨在壓縮中國(guó)量子技術(shù)的成長(zhǎng)空間與發(fā)展節(jié)奏。

區(qū)別于經(jīng)典計(jì)算機(jī)依賴二進(jìn)制邏輯，量子計(jì)算機(jī)以量子比特（qubit）為基本運(yùn)算單元，而這類微觀粒子極易受熱噪聲、電磁干擾等環(huán)境擾動(dòng)影響，必須運(yùn)行在毫開爾文量級(jí)的極低溫環(huán)境中。

支撐這一極端工況的核心裝備，正是被稱為“量子芯片恒溫艙”的稀釋制冷機(jī)——它能將芯片工作溫度穩(wěn)定維持在接近絕對(duì)零度的0.01K水平，是保障量子態(tài)長(zhǎng)壽命與高保真度的物理基石。

2018年起，美國(guó)商務(wù)部將中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科大微尺度國(guó)家研究中心等十余家中國(guó)頂尖研究實(shí)體列入出口管制“實(shí)體清單”，并將稀釋制冷機(jī)列為嚴(yán)格禁運(yùn)物項(xiàng)。

此舉導(dǎo)致國(guó)內(nèi)超導(dǎo)量子計(jì)算團(tuán)隊(duì)在關(guān)鍵低溫設(shè)備采購(gòu)上遭遇“斷供危機(jī)”，尤其在百比特級(jí)處理器研制階段，先進(jìn)稀釋制冷系統(tǒng)成為難以逾越的硬件瓶頸。

美方預(yù)設(shè)邏輯極為明確：抽掉這塊“基石”，中國(guó)量子計(jì)算研發(fā)進(jìn)程必將陷入結(jié)構(gòu)性停滯。

事實(shí)證明，這種技術(shù)霸權(quán)思維嚴(yán)重低估了中國(guó)科研體系的應(yīng)變能力與攻堅(jiān)意志。

面對(duì)“卡脖子”困局，國(guó)內(nèi)多支科研力量迅速轉(zhuǎn)向自主攻關(guān)路線，在極短時(shí)間內(nèi)完成從原理設(shè)計(jì)、材料選型到整機(jī)集成的全鏈條突破，成功研制出性能達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平的國(guó)產(chǎn)稀釋制冷機(jī)系列裝備。

除硬件封鎖外，美方還同步啟動(dòng)金融側(cè)壓制策略，試圖通過資本斷流扼殺中國(guó)量子初創(chuàng)企業(yè)的成長(zhǎng)命脈。

2023年，白宮簽署專項(xiàng)行政命令，禁止美國(guó)風(fēng)險(xiǎn)資本、私募基金及主權(quán)財(cái)富基金對(duì)中國(guó)量子計(jì)算相關(guān)企業(yè)進(jìn)行股權(quán)投資或并購(gòu)活動(dòng)。

該領(lǐng)域具有典型“高投入、長(zhǎng)周期、高風(fēng)險(xiǎn)”特征，單個(gè)中等規(guī)模量子芯片項(xiàng)目前期研發(fā)投入常超數(shù)億元，且商業(yè)化落地窗口期長(zhǎng)達(dá)五至八年。

美方此舉意在切斷創(chuàng)新源頭活水，迫使中國(guó)量子企業(yè)因融資枯竭而自然退場(chǎng)。

現(xiàn)實(shí)走向卻與美方預(yù)期截然相反。

依托國(guó)家重大科技專項(xiàng)持續(xù)加碼、新型舉國(guó)體制高效協(xié)同以及科研人員十年磨一劍的堅(jiān)守，中國(guó)量子企業(yè)不僅穩(wěn)住陣腳，更在應(yīng)用場(chǎng)景拓展、工程化能力提升、產(chǎn)業(yè)鏈整合等方面實(shí)現(xiàn)多維躍遷。

中央財(cái)政專項(xiàng)資金精準(zhǔn)滴灌填補(bǔ)了境外資本缺口，同時(shí)一批技術(shù)團(tuán)隊(duì)主動(dòng)轉(zhuǎn)向“輕資產(chǎn)、快迭代、強(qiáng)落地”的研發(fā)范式，加速形成不依賴外部輸血的可持續(xù)創(chuàng)新生態(tài)。

尤為值得警惕的是，美方還在知識(shí)傳播層面推行變相“學(xué)術(shù)隔離政策”，借安全審查之名對(duì)華人科學(xué)家實(shí)施簽證限制，頻繁取消中國(guó)學(xué)者赴美參會(huì)資格，甚至干預(yù)國(guó)際期刊審稿流程。

多名長(zhǎng)期從事量子算法研究的華裔學(xué)者因簽證反復(fù)拒簽被迫中止合作項(xiàng)目，若干權(quán)威量子信息國(guó)際會(huì)議明確拒絕中方機(jī)構(gòu)注冊(cè)申請(qǐng)。

此類操作實(shí)質(zhì)是企圖在中國(guó)與全球前沿知識(shí)網(wǎng)絡(luò)之間筑起一道無形的信息高墻。

面對(duì)這場(chǎng)靜默卻嚴(yán)峻的“知識(shí)封鎖”，中國(guó)科研界展現(xiàn)出沉穩(wěn)的戰(zhàn)略定力。

量子研究團(tuán)隊(duì)全面強(qiáng)化基礎(chǔ)理論深耕、實(shí)驗(yàn)工藝打磨與跨學(xué)科交叉融合，逐步構(gòu)建起一套自主可控、閉環(huán)驗(yàn)證、快速迭代的技術(shù)演進(jìn)路徑，走出了一條立足本土、面向世界的獨(dú)立發(fā)展新路。

祖沖之3.2號(hào)突破

實(shí)現(xiàn)大規(guī)模通用量子計(jì)算的最大攔路虎，始終是量子糾錯(cuò)能力的工程化落地。

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)可通過冗余校驗(yàn)碼或備份模塊實(shí)時(shí)修正錯(cuò)誤，但量子系統(tǒng)因疊加態(tài)坍縮特性與環(huán)境耦合敏感性，使得任何觀測(cè)行為本身都可能誘發(fā)新誤差，糾錯(cuò)難度呈指數(shù)級(jí)上升。

當(dāng)前主流糾錯(cuò)方案依賴大量輔助量子比特構(gòu)成“糾錯(cuò)碼簇”，但輔助比特同樣存在退相干問題，導(dǎo)致糾錯(cuò)資源消耗劇增、系統(tǒng)整體保真度反向衰減。

過去五年間，全球量子計(jì)算研發(fā)幾乎集體陷于糾錯(cuò)效率與系統(tǒng)擴(kuò)展性的兩難困境。

即便谷歌于2023年宣布其實(shí)現(xiàn)“邏輯量子比特容錯(cuò)閾值突破”，其技術(shù)本質(zhì)仍屬“局部修補(bǔ)型”方案——依靠復(fù)雜拓?fù)渚幋a與海量冗余比特強(qiáng)行壓制錯(cuò)誤率，系統(tǒng)可擴(kuò)展性嚴(yán)重受限，當(dāng)物理比特規(guī)模突破千位后，穩(wěn)定性即出現(xiàn)斷崖式下滑。

就在谷歌成果發(fā)布后三個(gè)月，中科大潘建偉團(tuán)隊(duì)宣布“祖沖之3.2號(hào)”正式投入運(yùn)行，采用全球首創(chuàng)的全微波驅(qū)動(dòng)型泄露抑制架構(gòu)，徹底重構(gòu)量子控制底層邏輯。

該架構(gòu)摒棄傳統(tǒng)“堆砌輔助比特”的思路，轉(zhuǎn)而從量子門操控精度、能級(jí)結(jié)構(gòu)調(diào)控、串?dāng)_抑制機(jī)制三個(gè)維度同步優(yōu)化，將單量子比特操作保真度提升至99.995%，雙比特門誤差率壓降至0.02%以下。

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，其邏輯錯(cuò)誤率較谷歌同規(guī)模系統(tǒng)降低47%，單位糾錯(cuò)資源開銷減少63%，首次實(shí)現(xiàn)百比特級(jí)邏輯量子電路的穩(wěn)定運(yùn)行。

“祖沖之3.2號(hào)”的橫空出世，不僅標(biāo)志著中國(guó)在量子糾錯(cuò)這一核心戰(zhàn)場(chǎng)取得決定性勝利，更從根本上破解了制約量子計(jì)算實(shí)用化的規(guī)模瓶頸。

美方現(xiàn)有技術(shù)路徑雖在小規(guī)模演示中表現(xiàn)亮眼，但受限于架構(gòu)剛性，難以支撐百萬級(jí)物理比特的工程集成；而中國(guó)方案憑借模塊化設(shè)計(jì)、分布式控制與自適應(yīng)校準(zhǔn)三大優(yōu)勢(shì)，展現(xiàn)出優(yōu)異的線性擴(kuò)展特性，為通向百萬量子比特時(shí)代鋪就堅(jiān)實(shí)技術(shù)底座。

此次跨越，意味著中國(guó)已從全球量子競(jìng)賽的“重要參與者”躍升為“規(guī)則定義者”與“方向引領(lǐng)者”。

量子計(jì)算的未來

量子計(jì)算的實(shí)質(zhì)性突破，早已超越單一技術(shù)范疇，正深刻重塑全球數(shù)字治理秩序與國(guó)家安全戰(zhàn)略框架。

美方傾注巨大資源布局該領(lǐng)域，根本動(dòng)因在于其對(duì)現(xiàn)代密碼學(xué)根基的顛覆性沖擊。

當(dāng)前全球互聯(lián)網(wǎng)、金融清算、軍事通信、衛(wèi)星導(dǎo)航等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，均建立在RSA、ECC等公鑰加密體系之上，其安全性依賴傳統(tǒng)算力破解需耗費(fèi)數(shù)萬年時(shí)間的數(shù)學(xué)假設(shè)。

而Shor算法在理想量子硬件上的運(yùn)行，可將RSA-2048密鑰破解時(shí)間壓縮至數(shù)小時(shí)級(jí)別，整個(gè)數(shù)字信任體系面臨系統(tǒng)性重構(gòu)壓力。

量子計(jì)算機(jī)所具備的量子并行性，使其能夠同步遍歷所有可能解空間，對(duì)基于大數(shù)分解與離散對(duì)數(shù)的經(jīng)典加密范式形成降維打擊。

這意味著一旦容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)進(jìn)入實(shí)用階段，現(xiàn)有數(shù)字身份認(rèn)證、跨境支付、政務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)群诵陌踩珯C(jī)制將瞬間失效。

對(duì)美國(guó)而言，這不僅關(guān)乎技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，更直接動(dòng)搖其主導(dǎo)全球數(shù)字空間秩序的能力根基。

目前全球90%以上的根服務(wù)器、加密標(biāo)準(zhǔn)制定組織、金融報(bào)文系統(tǒng)均由美方主導(dǎo)，若中國(guó)率先建成實(shí)用化量子計(jì)算平臺(tái)，將推動(dòng)新一代抗量子密碼標(biāo)準(zhǔn)加速落地，進(jìn)而引發(fā)全球信息安全治理權(quán)的結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)移。

結(jié)語

中國(guó)在量子計(jì)算領(lǐng)域取得的歷史性突破，絕非偶然的技術(shù)閃光，而是新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)、基礎(chǔ)研究長(zhǎng)期積淀與一線科研人員使命擔(dān)當(dāng)共同孕育的時(shí)代結(jié)晶。

在美方全方位技術(shù)圍堵、資本封鎖與知識(shí)隔絕的極限壓力下，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)以自主創(chuàng)新為矛、以協(xié)同攻堅(jiān)為盾，不僅攻克了量子糾錯(cuò)這一世界級(jí)難題，更在系統(tǒng)效率、擴(kuò)展能力與工程成熟度等關(guān)鍵維度實(shí)現(xiàn)整體性超越，真正實(shí)現(xiàn)了從“跟跑模仿”到“并跑競(jìng)爭(zhēng)”再到“領(lǐng)跑定義”的三級(jí)跳。

展望未來，隨著量子模擬、量子化學(xué)計(jì)算、量子機(jī)器學(xué)習(xí)等應(yīng)用接口持續(xù)開放，中國(guó)將在生物醫(yī)藥靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、極端天氣精準(zhǔn)建模、智能交通全域調(diào)度、新材料分子設(shè)計(jì)等領(lǐng)域催生一系列顛覆性成果，為人類科技進(jìn)步注入強(qiáng)勁東方動(dòng)力。