比超算快億倍！潘建偉團(tuán)隊(duì)重大突破，美國(guó)死守的技術(shù)，被中國(guó)反超

作品聲明：內(nèi)容取材于網(wǎng)絡(luò)

“谷歌花了十年啃不下的骨頭，中國(guó)科學(xué)家一年啃碎了?！?/strong>

西方媒體最近頻繁用“反人類”這個(gè)詞形容中國(guó)的量子技術(shù)突破，要知道，此前他們還在嘲諷中國(guó)只能跟在后面模仿。

編輯f

就在2026年初，中國(guó)科大潘建偉團(tuán)隊(duì)的一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，讓硅谷徹底陷入沉默。

中國(guó)到底拿出了什么顛覆性成果？美國(guó)的技術(shù)又落后多少？

26歲的誓言：把量子實(shí)驗(yàn)室建回中國(guó)

2025年6月的黑爾戈蘭島，海風(fēng)裹挾著量子力學(xué)百年發(fā)展的厚重記憶。一場(chǎng)聚焦量子科技前沿的國(guó)際研討會(huì)在此召開，三百多位全球頂尖物理學(xué)家齊聚一堂。

會(huì)場(chǎng)屏幕切換到視頻連線畫面時(shí)，一個(gè)中國(guó)面孔的出現(xiàn)引發(fā)全場(chǎng)關(guān)注——他是潘建偉，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，也是本次會(huì)議中國(guó)本土高校及科研機(jī)構(gòu)的受邀報(bào)告人之一。

在曾由歐美主導(dǎo)的量子科技領(lǐng)域，中國(guó)已實(shí)現(xiàn)從跟跑、并跑到部分領(lǐng)跑的跨越。而這一切的起點(diǎn)，始于一個(gè)被質(zhì)疑過(guò)的夢(mèng)想。

1996年，奧地利因斯布魯克大學(xué)，26歲的潘建偉面對(duì)導(dǎo)師、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主塞林格的問(wèn)詢，堅(jiān)定說(shuō)出了自己的目標(biāo)：“在中國(guó)建一個(gè)世界一流的量子實(shí)驗(yàn)室。”

彼時(shí)的中國(guó)，量子科技領(lǐng)域近乎空白。物理學(xué)界對(duì)這一前沿方向的認(rèn)可度不高，信息學(xué)界視其為“外來(lái)領(lǐng)域”，科研經(jīng)費(fèi)申請(qǐng)屢屢碰壁。

但潘建偉沒(méi)有退縮，而是開啟了長(zhǎng)達(dá)二十年的戰(zhàn)略布局。

在歐洲求學(xué)期間，他深耕冷原子量子調(diào)控技術(shù)，每一項(xiàng)研究都以“帶回國(guó)內(nèi)”為目標(biāo)。

他陸續(xù)選派學(xué)生前往英國(guó)、德國(guó)、美國(guó)的頂尖實(shí)驗(yàn)室，讓他們?cè)诹孔佑?jì)算、精密測(cè)量、量子通信等不同細(xì)分領(lǐng)域深耕細(xì)作，為中國(guó)量子科技儲(chǔ)備人才力量。

隨著人才與技術(shù)的積累，2009年后，陳宇翱、陸朝陽(yáng)等核心成員陸續(xù)從海外學(xué)成歸國(guó)，像當(dāng)年的錢學(xué)森等科學(xué)家一樣，放棄國(guó)外優(yōu)厚待遇投身祖國(guó)科研事業(yè)。

這支凝聚了海內(nèi)外智慧的團(tuán)隊(duì)，正式開啟了中國(guó)量子科技的攻堅(jiān)之旅。

算力對(duì)決：從“九章”橫空出世到億億倍突破

2019年，美國(guó)谷歌公司高調(diào)宣布“懸鈴木”量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”，稱其解決隨機(jī)線路采樣問(wèn)題僅需200秒，而當(dāng)時(shí)最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)需要一萬(wàn)年。

這一消息讓西方學(xué)界認(rèn)為，他們已鎖定未來(lái)量子時(shí)代的主導(dǎo)權(quán)。

2020年，中國(guó)科大潘建偉團(tuán)隊(duì)又推出76個(gè)光子組成的“九章”量子計(jì)算原型機(jī)，在求解高斯玻色取樣問(wèn)題時(shí)，運(yùn)算速度比谷歌“懸鈴木”快一百萬(wàn)億倍，一舉實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”里程碑。

2021年，“九章二號(hào)”升級(jí)至113個(gè)光子，性能再獲提升；2023年，“九章三號(hào)”將光子數(shù)量提升至255個(gè)，在處理同一類問(wèn)題時(shí)，速度比當(dāng)時(shí)全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“前沿”快一億億倍。

高斯玻色取樣問(wèn)題在密碼破解、材料設(shè)計(jì)、藥物研發(fā)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，“九章”系列的連續(xù)突破，為這些領(lǐng)域的發(fā)展按下加速鍵。

相比之下，谷歌“懸鈴木”后續(xù)卻進(jìn)展緩慢，技術(shù)優(yōu)勢(shì)逐漸被中國(guó)團(tuán)隊(duì)的快速迭代所壓縮。國(guó)際學(xué)界也評(píng)價(jià)：“中國(guó)在光量子計(jì)算領(lǐng)域的突破，實(shí)現(xiàn)了對(duì)西方的彎道超車?！?/strong>

核心突破：撞碎量子糾錯(cuò)的技術(shù)壁壘

如果說(shuō)算力提升是量子科技的“面子”，量子糾錯(cuò)就是決定技術(shù)實(shí)用化的“里子”。

量子比特極其脆弱，易受環(huán)境干擾產(chǎn)生錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)越糾越對(duì)的糾錯(cuò)功能，是全球量子領(lǐng)域的核心痛點(diǎn)，也是美國(guó)堅(jiān)守十幾年的技術(shù)壁壘。

2025年初，谷歌宣布在碼距為7的表面碼上實(shí)現(xiàn)低于閾值的邏輯比特，但該路線卻存在明顯短板。

芯片架構(gòu)約束多、擴(kuò)展性差，隨著量子比特?cái)?shù)量增加，極低溫環(huán)境下的布線難度劇增，硬件成本居高不下。

就在國(guó)際學(xué)界聚焦谷歌成果時(shí)，2025年12月，《物理評(píng)論快報(bào)》封面刊登了潘建偉團(tuán)隊(duì)的重磅成果。

基于107比特的“祖沖之3.2號(hào)”超導(dǎo)量子處理器，獨(dú)創(chuàng)全微波量子態(tài)泄漏抑制架構(gòu)，同樣在碼距為7的表面碼上實(shí)現(xiàn)低于閾值的量子糾錯(cuò)，真正達(dá)成“越糾越對(duì)”的核心目標(biāo)。

這種全微波控制路徑，不僅從根本上解決了泄漏錯(cuò)誤這一致命難題，還具備天然的頻分復(fù)用特性。

在硬件效率和擴(kuò)展性上遠(yuǎn)超谷歌的技術(shù)路線，為未來(lái)構(gòu)建百萬(wàn)比特級(jí)實(shí)用化量子計(jì)算機(jī)提供了可行方案。

《自然》雜志審稿人評(píng)價(jià)這一成果為“量子糾錯(cuò)領(lǐng)域的里程碑”，西方學(xué)界堅(jiān)守多年的“量子圍墻”，被中國(guó)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)突破徹底打破。

星地織網(wǎng)：“墨子號(hào)”改寫量子通信格局

量子科技的競(jìng)爭(zhēng)，不僅在計(jì)算領(lǐng)域，更在通信領(lǐng)域。

2016年8月16日，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，一枚火箭刺破夜空，將全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”送入軌道。

這顆以中國(guó)古代科學(xué)家命名的衛(wèi)星，核心任務(wù)是驗(yàn)證星地量子糾纏，搭建星地量子通信橋梁。

項(xiàng)目啟動(dòng)之初，西方專家普遍持質(zhì)疑態(tài)度：光纖傳輸存在物理極限，光子在大氣中傳輸易損耗，星地量子通信難度堪比“針尖上跳舞”，他們斷言中國(guó)至少需要二十年才能有所突破。

但“墨子號(hào)”用實(shí)打?qū)嵉某晒貞?yīng)了質(zhì)疑，升空僅一年，團(tuán)隊(duì)就成功實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)星地雙向量子糾纏分發(fā)，完成星地量子密鑰分發(fā)和地星量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)。

其中，星地量子密鑰分發(fā)效率較傳統(tǒng)光纖傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)量級(jí)提升，為構(gòu)建絕對(duì)安全的通信網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。

英國(guó)《新科學(xué)家》雜志更將“中國(guó)科大”印上封面，直言中國(guó)已在量子世界地圖上占據(jù)核心位置。

如今，中國(guó)已啟動(dòng)中高軌量子衛(wèi)星規(guī)劃，未來(lái)可實(shí)現(xiàn)相距萬(wàn)公里的兩點(diǎn)間直接量子密鑰分發(fā)，讓北京與南非等跨洲城市的全天候安全通信成為可能。

結(jié)語(yǔ)

從26歲的夢(mèng)想初心到56歲的國(guó)際引領(lǐng)，潘建偉用了三十年。從被質(zhì)疑的“冷門方向”到全球矚目的科研高地，中國(guó)量子團(tuán)隊(duì)用了二十年。

當(dāng)潘建偉在國(guó)際會(huì)議上詳解中國(guó)量子成果時(shí)，曾經(jīng)的質(zhì)疑聲早已變成尊重的問(wèn)詢。這不僅是技術(shù)層面的跨越，更是一代中國(guó)科研人挺起的民族脊梁。

這份堅(jiān)守，正在照亮更多科技自主創(chuàng)新的道路。正如潘建偉所說(shuō)：“科學(xué)沒(méi)有國(guó)界，但科學(xué)家有祖國(guó)?！?/strong>

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