摘要:近日,全球科技界被一条来自中国的消息刷屏——北京大学与山西大学联合团队成功研发出全球首款基于集成光量子芯片,其连续变量量子纠缠簇态成果终于登上《自然》杂志。这项突破让中国在量子计算领域迈出关键一步。
文|熊猫侠
近日,全球科技界被一条来自中国的消息刷屏——北京大学与山西大学联合团队成功研发出全球首款基于集成光量子芯片,其连续变量量子纠缠簇态成果终于登上《自然》杂志。这项突破让中国在量子计算领域迈出关键一步。
图1. 基于集成频率梳微腔的连续变量纠缠簇态制备、调控与探测原理与方案图
中国科研团队把顶级技术发在西方期刊,这个消息引发国内网友广泛关注,这会不会把核心技术拱手相让?
面对发论文可能导致“核心技术外泄”的质疑,北大的王剑威教授曾经回应:“我们公开的是科学原理,不是技术图纸。就像特斯拉公开电动车专利,但电池配方仍是秘密。”这个好理解,就像计算机都知道是由0和1组成的代码逻辑,但只有中国诞生了Deepseek。
为了应对技术外泄,中国早已布下三重防线:
其一,专利护城河:截至2025年3月,中国在光量子芯片领域累计申请专利2165项,核心工艺细节全部加密。
其二,制造壁垒:生产设备、工艺参数严格保密,西方即使拿到论文也无法复制。
其三,应用场景垄断:工信部规划2025年建成“京沪量子干线”,2030年覆盖全国,光量子芯片是量子路由器的唯一选择。
反观美国,其量子计算依赖的超导材料、极低温设备均需从日韩进口。一旦中国断供钽酸锂晶圆,美国量子产业或将瘫痪。
在顶级期刊发论文,从来不是“技术慈善”,而是争夺国际话语权的战略。
通过将核心成果发表于《自然》等顶级期刊,中国正在实现三重战略目标:
其一,掌握规则制定权——以论文为载体定义光量子芯片的技术标准,迫使全球量子计算研究转向中国方案;
其二,构建人才虹吸效应——论文成果如同“科技灯塔”,吸引麻省理工、苏黎世联邦理工等机构的顶尖学者主动加入中国团队,仅2025年就有23名海外量子专家入职中国实验室;
其三,巩固产业主导权——通过“专利护城河+量产能力+应用生态”形成的铁三角,中国已建成全球唯一覆盖光量子芯片设计、制造、场景验证的完整产业链。
正如《南华早报》尖锐指出的:“中国正从5G时代的规则追随者蜕变为量子时代的规则制定者,就像用5G专利墙重构通信秩序一样,这一次,中国要用光量子芯片改写全球科技权力版图。”
传统量子芯片分为两大流派:“离散变量”和“连续变量”。以美国谷歌、IBM为代表的“离散变量”技术,原理类似“开关电路”——量子比特只能是0或1。这种技术看似简单,实则存在致命缺陷:每增加一个量子比特,成功率暴跌50%。比如10个量子比特的成功率仅0.1%,几乎无法实用。
中国团队
而中国团队研发的连续变量光量子芯片,直接掀了西方的技术桌子:
首先,成功率100%:无论多少量子比特,都能稳定生成纠缠态;
其次,可常温运行:无需超低温环境,能耗仅为西方技术的1/10;
最后,可编程操控:通过多色激光“调色盘”,像搭积木一样重构量子网络。
《自然》杂志审稿人直言:“这项成果让量子计算从实验室走进现实,中国定义了新标准。”
量子计算被称为“第四次工业革命的引擎”,而量子纠缠是实现超强算力的核心燃料。过去十年,美国试图用“离散变量”技术垄断赛道,但中国用连续变量技术直接绕开瓶颈,甚至将单芯片量子节点推至2500个以上。
美国量子科学家
美国为了赶进度,“弯道超车”被质疑。2025年2月19日,微软宣布其研发的“Majorana 1”芯片通过了拓扑间隙协议(Topological Gap Protocol, TGP),标志着拓扑量子比特的诞生。他们声称这可能是量子计算领域的重大突破。
然而牛津大学的史蒂文·西蒙教授提到,类似的研究方法曾在2021年因数据问题被《自然》杂志撤回。
伦敦大学学院的乔纳森·奥本海姆教授认为,微软团队尚未提供确凿证据证明其拥有真正的拓扑量子比特。
英国圣安德鲁斯大学物理学家Henry Legg在预印本平台arXiv上发表分析,直指TGP存在根本性缺陷。他指出TGP的测试结果可能被“假阳性”干扰,即设备显示的信号看似符合拓扑相特征,实则为普通超导态的模仿现象。
美国科学界搞出来的拓扑量子比特,被西方学者嘲讽:“其成果像用PPT造火箭。”美国的科技实力竟然被一众“小兄弟”质疑了,美国这个老大哥的衰落是体现在方方面面。
更让西方焦虑的是,中国光量子芯片的产业链已100%自主可控——从激光器(山西大学自研)到光刻机(上海微电子28nm量子专用设备),甚至原材料钽酸锂晶圆(国产8英寸量产)。
美国封锁光刻机?未来可能真不需要了光刻机了!
量子技术的影响已远超单纯的技术迭代。
波士顿咨询最新报告指出,到2035年量子计算将催生8500亿美元市场,而中国凭借光量子芯片的先发优势和全产业链布局,有望斩获40%的全球份额,相当于再造一个当前规模的半导体产业。
在安全领域更是迎来革命性颠覆:中国建成的“京沪量子干线”已实现绝对加密通信,美国棱镜计划惯用的光纤窃听手段彻底失效。
最令西方恐慌的当属科技霸权洗牌,随着光量子芯片在常温下实现千级量子比特操控,依赖EUV光刻机的硅基芯片正加速沦为“数字时代的蒸汽机”,荷兰光刻机巨头ASML股价在2025年第一季度暴跌30%,其CEO彼得·温宁克公开承认:“我们低估了中国换道超车的决心与速度。”
这场由量子技术引发的三重冲击波,正在重塑21世纪的科技权力天平。
重磅论文
从光量子芯片到中文编程,从钽酸锂晶圆到量子卫星,中国科技的复兴之路,越走越好,越走道路越宽敞!
加油,我的国!
https://m.toutiao.com/is/D8GEU8__UnE/ - 新京报:我国两所大学联合攻关,芯片技术领域取得重大突破
来源:熊猫侠