每增加一個量子比特，算力就會翻倍，理論上能達到指數級增長。雖然光有數量不行，質量、穩(wěn)定性、容錯率也不能忽視。但不管怎么說，比特數量仍然是量子計算機實力的一個硬指標?，F在真正能整機交付的國家，就三個：加拿大、美國和中國。那么，誰家的量子比特最多？

美國，奠基者的霸主之路

美國，作為量子計算的奠基者，地位自然不容小覷。

1980年，保羅·貝尼奧夫首次提出量子圖靈機的概念。

這就好比給量子計算機畫了個草圖，有了個大致的模樣。

緊接著，1981年，費曼又提出了量子模擬的設想。

這哥們兒腦洞大開，覺得用量子計算機來模擬量子過程，簡直就是天作之合，事半功倍。

保羅·貝尼奧夫幫助開創(chuàng)了量子計算領域

這倆人的設想，點燃了量子計算的火苗，但真正讓它進入大眾視野的，是肖爾算法。

1994年，彼得·肖爾開發(fā)了一種量子算法，能用來尋找整數的質因數。

這下可捅了馬蜂窩了，要知道，當時的加密技術，很多都是基于大數分解的難題。

要是量子計算機真能把銀行密碼、國家機密都給破解了，那還得了？

這一下子直接把量子計算推到了聚光燈下。

彼得·肖爾

也是在那一年，美國國家標準與技術研究院趕緊組織了第一次量子計算研討會，生怕自己落后了。

2001年，IBM用量子計算機成功分解了15的質因數，算是正式證明了量子計算的可行性。

當然了，這期間也有不少人潑冷水，覺得量子計算機的計算結果不夠穩(wěn)定，動不動就出錯，實用性不高。

2019年，IBM構建了一臺擁有53個量子比特的計算機。

隨后幾年，各大科技公司都跟打了雞血似的，都想在量子比特的數量上取得突破。

IBM 的 Richard Hopkins 展示IBM的量子計算能力

2021年，IBM推出127比特的Eagle處理器。

2023年12月，推出1121比特的Condor量子處理器。

這也是目前美國量子比特數量最多的超導量子芯片。

IBM計劃在2030年之后，交付擁有“數千個邏輯量子比特”的量子中心超級計算機。

另一家公司IQM，提出了一個更加大膽的計劃。

他們放話，要在2030年實現容錯量子計算，并在幾年內擴展到100萬量子比特！

為了冷卻量子計算機處理器上的超導比特，溫度需降到-272.78℃

這要是真實現了，那可就真要改變世界了！

當然，美國也有自己的煩惱。

一方面，他們擔心中國在量子技術上趕超自己，所以想方設法地限制技術出口，想繼續(xù)保持自己的霸主地位。

另一方面，量子計算的倫理問題開始浮現，如果被濫用，信息安全該如何保障？

參考信息：
1、維基百科.《保羅·貝尼奧夫》
2、phys.org官網.《IBM宣布開發(fā)出127量子比特量子處理器》
3、維基百科.《IBM Condor》

LRZ 的混合量子計算機

加拿大，退火機的另類突圍

相比美國，加拿大的量子計算機走了一條完全不同的路——量子退火。

2011年，加拿大的D-Wave扔了個重磅炸彈，發(fā)布了全球首臺商用量子退火機D-WaveOne，使用128量子比特的Rainier芯片。

這玩意兒，簡單來說，就像是游戲里的“外掛”，專門用來加速解決優(yōu)化問題。

但嚴格來說，退火機并不是真正的量子計算機。

D-Wave 芯片組

它的計算能力，更偏向特定應用場景，而不是通用計算。

盡管如此，D-Wave率先實現了量子計算商業(yè)化，讓量子計算機真正開始賣錢了。

接下來的幾年，D-Wave就像開了掛一樣，不斷升級自家的退火機。

從128量子比特一路狂飆到5000量子比特（2024年）。

他們的戰(zhàn)略很明確，不去和超導量子計算機拼算力，而是死磕優(yōu)化問題，避開正面戰(zhàn)場，專攻物流、金融等領域。

D-Wave Systems 的一名團隊成員正在研究稀釋制冷系統

D-Wave在2025年3月還放出豪言，說自己已經實現了量子霸權。

宣稱自家的Advantage2原型機在解決復雜磁性材料模擬問題上，超越了經典超級計算機。

這話一出，立刻引發(fā)了學術界的爭議。

有人認為退火機根本不算真正的量子計算機，計算優(yōu)勢也沒有被完全驗證。

但D-Wave毫不理會，依舊堅持自己的道路。

D-Wave 的 Advantage2 量子處理器

畢竟，他們的客戶可是洛克希德·馬丁這種大企業(yè)，資本的認可，遠比學術界的嘴炮來得更重要。

最近，加拿大政府也下了血本，投入5200萬美元支持107個量子研究項目，看來是要在量子領域大干一場了。

參考信息：
1、維基百科.《D-Wave系統》
2、phys.org官網.《D-Wave出售首臺商用量子計算機》
3、Quantum Computing Report官網.《D-Wave宣布2024年訂單量增長120%，首款D-WaveAdvantage處理器已售出，并達成協議以最高1.5億美元的價格出售額外普通股》

D-Wave advantage2 退火量子計算機

中國，量子計算的自主突圍

咱們國家在量子計算上的起步，確實不算早，但發(fā)展速度卻是杠杠的。

二十一世紀初，咱們國家成立了第一個量子計算研究小組。

2016年，墨子號量子衛(wèi)星升空，為量子通信和計算搭建了實驗平臺。

2020年本源量子推出了6量子比特的超導芯片KF-C6-130，制造了本源悟源量子計算機。

這事兒的意義在于，咱們不再是紙上談兵，而是真正開始掌握量子計算機的核心技術了，這是從0到1的突破。

墨子號量子衛(wèi)星

緊接著，2021年，24比特的悟源2來了。

2024年，72比特的本源悟空發(fā)布，采用國產第三代超導芯片“悟空芯”，并搭載中國首個量子計算機操作系統本源司南3.0。

技術鏈條越來越完整，咱們的量子計算事業(yè)，正在扎扎實實往前推進。

本源量子已經建成了我國第一條量子芯片生產線，不僅能自主生產量子芯片，還能對其進行監(jiān)測、修復、保存。

最近還擴大了產能，從同時組裝5臺量子計算機提升到了8臺。

本源悟源量子計算機

咱們的量子計算發(fā)展，并不是單腿跳，而是兩條腿走路，超導量子計算和光量子計算齊頭并進。

中國科學技術大學團隊推出了光量子計算機原型九章，次年又升級到了九章2.0，并推出了66量子比特的超導量子計算機祖沖之2.1。

兩條路線各有千秋，但目標是一致的——讓量子計算真正走進現實。

科技要發(fā)展，人才是關鍵。

為了培養(yǎng)更多的量子計算人才，教育部已經增設了量子信息專業(yè)，還讓實驗室對外開放，培養(yǎng)實戰(zhàn)型人才，給咱們的量子計算事業(yè)，注入了源源不斷的活力。

祖沖之三號

量子計算的應用前景，是相當的廣闊的。

比如在新藥研發(fā)領域，量子計算機可以快速找到自然界不存在的分子結構，幫助藥企縮短研發(fā)時間，這是能救命的技術。

再比如金融、人工智能等領域，量子計算都能發(fā)揮巨大作用，絕對是未來科技界的香餑餑。

當然，咱們也不能盲目樂觀。

咱們的量子計算產業(yè)，目前還處于發(fā)展初期，和國際巨頭相比，還有不少差距。

但是，咱們一直穩(wěn)健前進。

中國科技創(chuàng)新成就展上，參觀者正在觀看九章量子計算機的模型

2024年12月，咱們推出了更先進的504量子比特超導芯片“小鴻”。

2025年3月，咱們已成功建立與南非之間的量子密鑰分發(fā)鏈路，這是我國首次在南半球建立超安全通信連接。

咱們還計劃到2027年推出全球量子通信服務。

相信在不久的將來，咱們也能彎道超車。

參考信息：
1、國防大學出版社.《計算和通信領域的飛躍：中國視角》
2、The Quantum Insider官網.《中國推出504量子比特超導芯片》
3、The Quantum Insider官網.《中國與南非建立量子安全通信鏈路》