2024年12月9號(hào)那天，硅谷炸了鍋——谷歌扔出個(gè)叫Willow的量子芯片，105個(gè)量子比特直接把科技圈炸懵。當(dāng)天谷歌母公司Alphabet股價(jià)瘋漲，一晚上市值多了1120億美元，折合成人民幣整整8120億！睡一覺起來(lái)，紙面財(cái)富多了八千多億，馬斯克都在社交平臺(tái)喊“Wow”，OpenAI的阿爾特曼趕緊送祝福，整個(gè)硅谷都嗨了。

你可能好奇Willow到底猛在哪？這么說(shuō)吧，它跑一項(xiàng)基準(zhǔn)運(yùn)算才用不到五分鐘，可地球上最快的超算呢？得算10的25次方年——宇宙從大爆炸到現(xiàn)在才138億年，超算從宇宙誕生算到今天，連Willow五分鐘工作量的零頭都摸不到。這差距哪是快慢，完全不在一個(gè)維度上啊。

但Willow最牛的還不是算力，是解決了量子圈卡了三十年的老大難問(wèn)題：量子比特加越多，出錯(cuò)率越高、系統(tǒng)越不穩(wěn)。Willow反過(guò)來(lái)了，從3x3表面碼擴(kuò)到5x5、7x7時(shí)，每一步錯(cuò)誤率都砍一半以上——量子比特越多越精準(zhǔn)，等于把堵了三十年的路給打通了。

看到這估計(jì)不少人心里犯嘀咕：美國(guó)又跑前面了，咱們是不是被甩開了？別急，2025年3月3號(hào)合肥傳來(lái)個(gè)重磅消息——潘建偉、朱曉波、彭承志團(tuán)隊(duì)搞出了105比特超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之三號(hào)”，量子比特?cái)?shù)跟谷歌Willow一模一樣！

更狠的是它的成績(jī)單：83比特32層隨機(jī)線路采樣任務(wù)里，“祖沖之三號(hào)”比全球最快超算快了千萬(wàn)億倍，跟谷歌2024年10月的最新數(shù)據(jù)比，還快了整整一百萬(wàn)倍——六個(gè)數(shù)量級(jí)的碾壓！《物理評(píng)論快報(bào)》審稿人直接說(shuō)這是“目前最高水準(zhǔn)的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)”，美國(guó)物理學(xué)會(huì)還專門在《物理》雜志寫文章介紹。

那谷歌Willow和“祖沖之三號(hào)”到底誰(shuí)強(qiáng)？不能拍腦袋說(shuō)，兩家側(cè)重點(diǎn)不一樣。谷歌主攻量子糾錯(cuò)，奔著實(shí)用型量子計(jì)算機(jī)去的；“祖沖之三號(hào)”拼原始算力，直接把計(jì)算速度紀(jì)錄刷了一遍又一遍。兩條路兩種打法，各有各的價(jià)值。

咱們手里不止這一張牌，光量子計(jì)算賽道上，“九章三號(hào)”2023年10月就亮過(guò)相了。它算高斯玻色取樣問(wèn)題的速度，比最快超算快一億億倍——“九章三號(hào)”1微秒搞定的事，全球第一超算“前沿”得算200億年！這可不是吹的，是發(fā)在《物理評(píng)論快報(bào)》上的硬數(shù)據(jù)。

再把時(shí)間線拉長(zhǎng)看，咱們?cè)诹孔宇I(lǐng)域布局其實(shí)很早。2016年“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星升空，全球第一顆，那會(huì)兒沒第二個(gè)國(guó)家做到；2017年“京滬干線”量子保密通信線路建成，全長(zhǎng)超2000公里。

到2021年，113個(gè)光子的“九章二號(hào)”和66比特的“祖沖之二號(hào)”接連問(wèn)世，咱們成了全世界唯一一個(gè)在光學(xué)和超導(dǎo)兩條技術(shù)路線上都實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性的國(guó)家——唯一！

中美在量子領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)路數(shù)完全不一樣。美國(guó)那邊企業(yè)沖前面，華爾街錢跟著砸：2024年美國(guó)量子初創(chuàng)企業(yè)融資17.54億美元，是中國(guó)的十倍以上，谷歌、IBM、微軟這些巨頭都真金白銀砸錢，IBM還搞出了1121比特的Condor處理器，資本力量確實(shí)猛。

咱們這邊是國(guó)家戰(zhàn)略牽頭，中科大、清華這些高校和科研院所是主力軍。麥肯錫數(shù)據(jù)說(shuō)中國(guó)量子技術(shù)公共資金投入153億美元，是美國(guó)政府投入的8倍。一個(gè)靠市場(chǎng)資本驅(qū)動(dòng)，一個(gè)靠舉國(guó)體制加坐冷板凳的科學(xué)家，各有長(zhǎng)短，誰(shuí)更優(yōu)現(xiàn)在說(shuō)不清。

2025年被聯(lián)合國(guó)定為“量子科學(xué)和技術(shù)國(guó)際年”，量子計(jì)算徹底走出實(shí)驗(yàn)室，成了大國(guó)博弈的焦點(diǎn)。這已經(jīng)不光比芯片強(qiáng)，是產(chǎn)業(yè)鏈、應(yīng)用場(chǎng)景、人才儲(chǔ)備的全面競(jìng)爭(zhēng)。

同年10月谷歌又扔大新聞：用Willow跑通“量子回聲”新算法，發(fā)在《自然》雜志上。全球最快超算“前沿”要3.2年完成的運(yùn)算，Willow只用2.1小時(shí)，快了13000倍——這是人類第一次在量子硬件上跑通可驗(yàn)證算法，谷歌說(shuō)將來(lái)能用到藥物研發(fā)和新材料發(fā)現(xiàn)上。

不過(guò)也得清醒點(diǎn)，達(dá)特茅斯學(xué)院的量子物理學(xué)家惠特菲爾德潑了冷水：技術(shù)進(jìn)步確實(shí)牛，但指望馬上解決商業(yè)問(wèn)題不現(xiàn)實(shí)。學(xué)界共識(shí)是量子計(jì)算要走三步：先量子優(yōu)越性，再造幾百比特模擬機(jī)，最后通用量子計(jì)算機(jī)。中美現(xiàn)在都卡在第一步到第二步的過(guò)渡地帶。

那咱們到底能不能追上？“祖沖之三號(hào)”破了超導(dǎo)紀(jì)錄，“九章三號(hào)”光量子領(lǐng)跑，“墨子號(hào)”十年前就開了先河。彭博社最新分析說(shuō)中國(guó)最早2027年可能超美；2025年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主、曾在谷歌工作的約翰·馬丁尼斯更有意思：美國(guó)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)可能只有“幾納秒”。

合肥高新區(qū)的“量子大道”現(xiàn)在聚集了30多家量子企業(yè)，涵蓋計(jì)算、通信、測(cè)量三大塊，全市上下游企業(yè)70多家，全國(guó)排第一。從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)落地，這條路正在一步步走通。

量子這場(chǎng)仗是馬拉松不是短跑，朱曉波團(tuán)隊(duì)正在做碼距7的表面碼糾錯(cuò)實(shí)驗(yàn)，下一步是9和11，為大規(guī)模量子比特集成鋪路。一步一個(gè)腳印，穩(wěn)比快重要。這場(chǎng)競(jìng)賽才剛開個(gè)頭，誰(shuí)也別急著判輸贏，但有一點(diǎn)肯定——中國(guó)不會(huì)缺席。

參考資料：人民日?qǐng)?bào)《量子科技：中國(guó)布局與突破》；新華社《“祖沖之三號(hào)”等量子成果引領(lǐng)科技前沿》