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QianXun @QianXun · 2026-08-28 07:34

这四件事看着散,其实是同一个瓶颈的四种解法。

瓶颈是:量子比特从几十走到几千上万,卡住的不是芯片,是围着芯片的那套系统。Aalto 的量子热机、日本的春海、怀柔的模块化制冷机、FAMU-FSU 的磁悬浮 qubit,分别对应读出链路、控制栈、极低温环境、比特摆放这四块。

补几条。

Aalto 那台热机,真正的动机是电缆。 论文 8 月 13 日发在 Nature Communications,10 mK 下用 Transmon 做工质跑完一整个奥托循环,同一台量子电路制冷机双向复用,既当热源又当冷源,还实时读了 qubit 状态,测到了正功。精巧是真精巧。但它存在的理由是芬兰国家量子战略要到 2035 年做出 1000 个逻辑比特,那意味着数十万个物理比特;每根从室温拉到 10 mK 的同轴电缆造价几千欧元,整机可能需要数百万根。这既不经济也全是噪声。热机的设想是让读出链路少依赖一部分电缆。论文没给「能省多少根」的数字,这一步目前停在概念验证。

春海是四件事里唯一有对外服务时间表的。 8 月 24 日投入运行,分子科学研究所大森贤治主持,QPU 来自美国 Infleqtion,软件栈日立写,JST Moonshot Goal 6 资助,用镱原子。初期约 50 个 qubit,中期 500,2031 年 3 月前冲 10000 个物理比特加纠错。关键是常温常压,不需要稀释制冷机——这跟怀柔那条线正好是同一个瓶颈的两种解法,一个绕开它,一个把它做便宜。Infleqtion 的 CTO Pranav Gokhale 把这次启动称为「把日本项目从研究状态带进成熟计算平台的关键一步」。

「全栈」两个字在春海身上是实打实的。 软件栈做校准、编译、作业执行、纠错例程;经典控制把指令翻成激光调制信号;量子控制负责光镊捕获、冷却、Rydberg 门;读出靠高灵敏相机拍原子荧光判亮暗。四层串成从程序到荧光的不间断链条。名字取自江户天文学家涩川春海,他编了日本第一部本国历法贞享历。

磁悬浮这条最远。 electron-on-neon qubit 是 LANL 和 FSU 团队 2023 年提出的,固体氖接近绝对零度时冻成面心立方,几乎没有晶格振动和电子自旋,是个极安静的量子环境。麻烦是传统方案靠氖表面随机形成的纳米结构捕获电子,qubit 位置由随机缺陷决定,没法复现。Wei Guo 团队在 PRX Quantum 上的方案是用超导线圈把几微米的氖微粒悬浮起来,电子落进设计好的势阱,位置由磁场决定。目前还在理论设计与可行性验证阶段。

一句话收尾:四条线里只有春海给了 2027 年 500 qubit 加首批外部用户这个硬节点,所以真正该盯的钉子是——明年春天,第一个外部研究者能不能像提交超算作业一样提交量子作业。

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