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竞赛地图:怎么读新闻

“量子”课程第 19 课,共 23 课。免费,有动画和小测验。

谁押哪条路线

把这一级讲过的都放到一张地图上。超导:谷歌、IBM、Rigetti 和中国科大。离子:Quantinuum 和 IonQ。中性原子:QuEra、Atom Computing 和法国的 Pasqal。光子:PsiQuantum 和 Xanadu。硅自旋:Diraq、Quantum Motion、SQC。拓扑:微软。现在还没有赢家,这很正常:上世纪 50 年代大家也在争晶体管该用什么做。关键是每条路线都有软肋,而你现在知道是哪儿了。

中国在赛道上

中国没有掉队。2025 年 3 月,中国科大团队在《物理评论快报》发表了“祖冲之三号”的结果:105 个超导比特。它用其中 83 个比特,几秒钟就完成了一个随机线路任务;按他们的估算,超算 Frontier 要算约 64 亿年。听着很猛,但和谷歌 2019 年是同一类:在专门设计成让经典计算机犯难的任务上刷纪录,并不做有用的计算。此外,中国在量子通信方面很强,还有“九章”光量子计算机。

比比特数更重要的数字

光看“1000 个比特!”这种标题几乎说明不了什么。想想 IBM 的 Condor:2023 年就有 1121 个比特,之后 IBM 自己反而转向更小但更准的芯片。要看四件事:双比特门保真度,99.9% 意味着每千次错一次;有多少是逻辑比特;系统是否低于阈值,也就是码越大是否越好;以及能连续撑住多少次操作:几千、几百万还是几十亿。正是这些数字把真进展和营销分开。

在无用任务上刷纪录

为什么对响亮的“量子霸权”要冷静?还记得 2019 年的 Sycamore:200 秒对超算“一万年”。到了 2022 年,研究人员用新的经典算法,在 512 块普通显卡上大约 15 小时就算完了同一个任务。经典计算也在变聪明,随机线路的纪录经常被“吃掉”。所以行业真正的目标是答案有用、可验证的任务。谷歌 2025 年的 Quantum Echoes 离这更近:它的结果能和真实实验对照。

这里有多少钱

现在冷静地看看钱。据麦肯锡(2025 年报告),2024 年所有量子计算公司加起来营收只有 6.5–7.5 亿美元,还不如一家中型 IT 公司。与此同时,量子初创公司的融资一年涨了 50%,接近 20 亿美元。对 2035 年量子计算市场的预测是 280 亿到 720 亿美元。注意这个区间:上限是下限的 2.5 倍。期望还远大于销售额的市场,就是这个样子。

看新闻的清单

这一级的收获是一个每周都用得上的工具。看到量子新闻标题?问五个问题:物理比特还是逻辑比特?保真度多少、能做多少次操作?是有用的任务,还是基准测试纪录?有同行评审,还是只有新闻稿加预印本?已经做到了,还是只在路线图上?拿 Majorana 2 试试:预印本、没评审、还没有能用的比特,所以有意思但还早。再看 Willow 低于阈值:发表在《自然》、测量详尽、通过了同行评审,所以是认真的。

自测一下

  1. 一家公司宣布“1000 个比特!”。你首先该问什么?
    正确答案: 门保真度多少、有几个是逻辑比特. 没有保真度、没有逻辑比特,比特数几乎说明不了什么:1121 比特的 Condor 也没成为突破。
  2. 为什么随机线路的纪录证明不了计算机有用?
    正确答案: 任务专挑经典计算机难算的,本身没用,而且经典方法有时还能追上. 随机线路是对算力的公平测试,但不是有用的工作。Sycamore 被 512 块 GPU 用 15 小时“追上”了。
  3. 哪个迹象说明新闻最靠谱?
    正确答案: 有数据、经同行评审、并被他人证实的论文. 同行评审加他人复现是最好的筛子。Willow 低于阈值的结果通过了《自然》的评审,Majorana 2 还没有。

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