九章四号拿了奖,但量子计算机离“能用”还差什么

源自16位全网作者

21:30

11月2日,乌镇。2026年世界互联网大会领先科技奖把基础研究类大奖颁给了“九章四号”。科普中国

新闻里的数字很吓人:3050个光子、8176个模式,生成一个最复杂样本只要25微秒;同样的事,今天最快的超算要算超过10的42次方年。新华社

但它还不是一台能用的计算机。它做的是高斯玻色采样,一个为展示量子优势设计的特定任务;“可编程”也只是在这个任务内部调参数。它还不能分解一个500位数,更谈不上跑通用算法。科普中国

从这台实验室里的样品,到一台能用的整机,中间差的不是“再快多少倍”,而是三笔账。

第一笔:算得快,不等于算得对

实验室样品可以只工作在最优点上,挑最好的一次结果发论文。整机要每天开机、每次都对。量子比特偏偏很脆:状态只能保持几十微秒到几毫秒,线路越深,错误越积越多。

要走到通用量子计算机,纠错是绕不过去的关卡。但纠错本身要消耗大量额外的比特和门。过去三十年,绝大多数实验都卡在同一件事上:修掉的错,还没有引入的错多,越纠越错。知乎

2025年12月,107个比特的祖冲之3.2号,用码距7的表面码做到“低于阈值,越纠越对”,错误抑制因子1.4。新华网

它的分量在于:纠错不再是“越纠越错”的亏本买卖,而是真的能在芯片上把逻辑错误压下去。这被视作从实验室原型走向实用化的关键分水岭。新华社

但这也只是第一道门:码距只有7,证明的是“能存住一个逻辑比特”,还不是“能拿很多逻辑比特去算”。

第二笔:一个逻辑比特,背后是一千个物理比特

逻辑比特是用许多物理比特编码出来的。业界常用的一种粗算:按今天最先进的方案,一个稳定的逻辑比特,大约需要1000个物理比特。知乎

这几年的成绩单很分裂。2024年的谷歌 Willow 把1个逻辑比特保护得很深,但那个比特只能“存”,做不了运算;2023年的哈佛/QuEra 用中性原子做出48个逻辑比特,能跑几百个门,但码距只有3,保护层很薄。知乎

一个做得深,一个做得宽;至少到目前,还没有团队同时做到两件事。

而一台能跑 Shor 算法分解 RSA-2048 的机器,2025年 Gidney 给出的估算约为100万个物理比特、约1000个逻辑比特;今天我们做出了1到几十个稳定逻辑比特,差距是好几个数量级。知乎

第三笔:从“能跑”到“能交付”

就算物理指标够了,整机还有另一套难题。超导芯片要在接近绝对零度的稀释制冷机里工作,每个比特至少两根微波控制线;1000个比特就是2000根线,已经接近制冷机的物理极限。知乎

再往上,布线、热负荷、控制电子学、实时解码,每一项都要重新设计。

“实时解码”尤其容易被忽略:纠错循环要在微秒级完成“测症状—算错误—下修正”,这条临界路径上站着一台经典计算机。行业现在开始用“可靠操作次数”而不是比特数衡量机器,1万亿次可靠操作被当作效用规模的起点。知乎

这也是为什么“整机集成”和“能用的整机”经常被混为一谈。太一量生今年3月启动实验室建设,约6个月就完成了中性原子原型机的整机集成;它的CEO也把话说在前面:从技术到产业还要跨过四堵墙,“融资规模并不等于技术成熟度”。公司计划2026年底前完成整机搭建并展示逻辑比特。36氪

金贻荣说得更直接:“造出量子计算硬件,并不等于已经能够解决现实问题。”一台百比特规模的量子计算机要数千万元,而真正的门槛是长期稳定性——能不能连续跑、坏了能不能恢复、结果能不能复现。新华网

回到最初的问题

“本源悟空”已经面向192个国家和地区提供云端算力,累计完成130万个量子计算任务。中国新闻网

这说明整机交付和云服务已经跑起来了,但任务数量本身不等于商业价值;有没有一个“只有量子计算机能做、且有人愿意付钱”的稳定场景,仍是另一回事。

所以,从实验室样品到能用的整机,差多少?

不是差一个10的54次方,也不是含糊的“还要几十年”。可以拆成三个可查的数:逻辑比特数、逻辑错误率、连续运行时间。今天我们在“1到几十个逻辑比特、码距7、实验室级稳定性”;能用的门槛是“成百上千个逻辑比特、错误率低到能跑完长算法、连续稳定运行,并在一个真实问题上稳定超过经典计算机”。

九章四号把“人类能控制多大的量子系统”这个上限又抬高了一截。它证明路不是幻想,但它是路标,不是终点。下一次再看到“快多少倍”的新闻,不妨先问:它有几个逻辑比特?逻辑错误率是多少?能连续跑多久?

这三个数,比10的54次方更接近“能用”的答案。

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