“光刻机卡脖子？这次我们直接换赛道！”当北京大学与山西大学联合团队的最新研究成果登上《自然》杂志封面时，全球芯片行业的格局悄然改写。



近日，这支中国科研团队宣布成功研发出全球首个能确定性制备连续变量量子纠缠簇态的集成光量子芯片，一举打破“量子比特越多，成功率越低”的魔咒，欧美媒体感叹：“中国正在量子芯片领域‘跳级’！”

量子计算的“终极难题”被中国团队攻克
“量子纠缠就像一群心灵相通的双胞胎，但要让几十个甚至几百个‘双胞胎’同时保持默契，几乎是不可能的任务。”一位海外量子科学家曾这样形容大规模量子纠缠的难度。

传统光量子芯片采用离散变量编码技术，每增加一个量子比特，纠缠成功率就会暴跌一半——比如10个量子比特的成功率仅为1/1024。这种指数级衰减的“死亡曲线”，让全球科学家头疼了整整20年。


但中国团队这次拿出了颠覆性方案，根据《自然》杂志披露的论文，王剑威、龚旗煌教授领衔的北大团队与山西大学苏晓龙教授合作，创新性地采用连续变量编码技术。

简单来说，他们不再依赖“单光子打靶”式的概率性操作，而是通过调控光场的整体特性，直接在芯片上“批量生产”量子纠缠态。
实验数据显示，即便是8个量子比特的纠缠簇态，其制备成功率仍能稳定在98%以上^2^7。《自然》审稿人直言：“这相当于给量子计算装上了流水线！”

绕开光刻机的“中国方案”
更让业界震动的是，这项技术完全避开了传统芯片制造对光刻机的依赖。集成光量子芯片采用硅基微纳加工工艺，通过激光直写技术在指甲盖大小的芯片上集成光波导、分束器等核心元件。

北大实验室展示的样品显示，芯片上的光量子线路密度达到每平方毫米500个功能单元，比传统分立元件系统缩小了上万倍。


反观欧美主流技术路线，IBM、谷歌等企业仍在死磕超导量子芯片，不仅需要零下273摄氏度的极低温环境，还受制于ASML高端光刻机的制造精度。

而中国团队的连续变量光量子芯片，在常温下就能稳定运行，功耗仅为超导芯片的千分之一，德国《明镜周刊》无奈评论：“这次中国人跳过了我们设的所有技术关卡。”

从实验室到产业化的“中国速度”
科研成果公布仅一个月，产业链已闻风而动，3月18日，北京量子信息科学研究院宣布启动“光量子芯片中试平台”建设，计划2026年实现万级量子比特的集成能力。

山西大学光电研究所更透露，已与华为、国家电网等企业达成合作，将在电力调度、金融加密等领域开展应用验证。


值得关注的是，这项技术的扩展性远超预期，研究团队通过多色相干泵浦技术，在同一芯片上实现了链状、盒状、星状等多种纠缠结构，甚至成功制备了六模链状簇态。

这意味着未来只需调整泵浦光参数，就能像搭积木一样构建不同规模的量子计算网络，英国《新科学家》杂志感叹：“中国正在制定量子互联网的游戏规则。”

欧美企业的“战略误判”
回看技术发展史，欧美企业并非没有机会，早在2019年，英特尔就尝试过硅基光量子芯片研发，却因执着于离散变量路线半途而废。

而中国团队从2015年开始布局连续变量技术，十年磨一剑终成正果。北京大学龚旗煌教授在成果发布会上透露：“我们最初提出连续变量方案时，连国内同行都觉得太冒险。”


如今这种“冒险”正在转化为产业优势，由于无需依赖极低温设备和光刻机，中国光量子芯片的单片成本有望控制在1000元以内，仅是超导量子芯片的百分之一。

更关键的是，该技术能与现有光纤网络无缝对接——实验室测试显示，量子纠缠态通过普通光纤传输100公里后，保真度仍保持在90%以上，这为量子通信的实用化铺平了道路。

量子时代的“中国答案”
当谷歌、IBM还在为“量子优越性”争论不休时，中国科学家已悄然开辟新战场，山西大学苏晓龙教授团队展示的芯片实物，尺寸仅相当于一枚邮票，却能同时操控八个量子比特的纠缠网络，这种“高密度、低门槛”的特性，让量子技术首次具备了大规模产业化的可能。


《自然》杂志在专题评论中指出：“连续变量光量子芯片的突破，标志着量子计算从‘实验室珍品’向‘工业工具’的转变。”

而在这场转变中，中国团队不仅解决了基础科学难题，更探索出了一条完全自主的技术路径。正如国内教授所说：“我们不是在追赶别人的赛道，而是在定义新的比赛。” 对此你们是怎么看的呢？