谁能想到,一所中国地方高校竟在一夜之间成为全球科技界的焦点?2025年2月24日,山西大学与北京大学联合宣布造出世界首个连续变量光量子芯片,而同一天美国科技巨头也公布了拓扑量子比特突破——两大成果同时登上《自然》封面,瞬间点燃国际学术界。
山西大学苏晓龙教授的名字,第一次与量子计算领域的顶尖科学家并列。这位深耕光量子技术二十年的学者,带领团队用指甲盖大小的芯片,实现了八频段量子纠缠簇态的确定性制备。外媒惊呼:“中国量子技术从实验室走向产业化的转折点来了!”

传统量子芯片采用离散变量编码,好比用抛硬币生成随机数,成功率随比特数增加断崖式下跌。苏晓龙团队另辟蹊径,选择连续变量编码——相当于用温度计的连续刻度替代硬币正反面。他们在氮化硅微环腔中激发真空压缩频率超模,通过自发双模压缩和非线性布拉格散射,让八个频率模式形成稳定的纠缠结构。
实验数据显示,制备的四模链状、盒状、星状纠缠态中,nullifier压缩值接近2dB,完全打破van Loock-Furusawa判据。这意味着芯片上的量子比特不再是孤岛,而是形成了可编程的量子网络。
美国同期公布的拓扑量子比特侧重抗干扰能力,但可扩展性受限于马约拉纳费米子操控难度。中国选择的连续变量路线,则直接瞄准量子互联网建设需求——微环腔芯片的CMOS兼容特性,让未来量产成为可能。

这款尺寸仅1cm²的芯片,集成了频率梳微腔、多色泵浦系统和协方差矩阵检测模块。在100MHz带宽下,其量子态存储密度达到经典芯片的10^6倍。更惊人的是,通过调整泵浦光配置,研究人员能像搭积木一样重构链状、星状等不同纠缠结构。
商用以后,它有着三大颠覆性应用。
第一,手机变身超算:未来搭载该芯片的设备,可在1秒内完成新冠病毒变异株的药物分子模拟,速度超越天河二号超算。

第二,量子通信安全无忧:实验证明,基于该芯片的量子密钥分发系统,可抵御目前所有已知的黑客攻击手段。
第三,它是基站终结者:中国移动2025年测试数据显示,量子芯片的通信容量是5G基站的1000倍,时延降低至纳秒级。
中国芯片产业全景解析如今咱们国家在芯片领域不断发力,突围已成定局。华为的昇腾910B芯片,与深度求索(DeepSeek)合作后,千亿参数大模型训练成本直降45%,现已部署在西部算力枢纽。
其麒麟9010芯片,晶体管密度达158亿/平方毫米,超过高通4纳米工艺,支持卫星直连与5.5G通信。

另一边,长江存储232层3D NAND良品率突破90%,长鑫存储DDR5内存进入联想供应链。韩国半导体协会2025年报告承认:“在AI芯片与先进封装领域,韩企已丧失技术代差优势。”
当台积电还在为2纳米工艺良率头疼时,中国已开辟新赛道。国家集成电路产业投资基金三期(3000亿人民币)明确将量子芯片列为重点方向。反观美光科技,因其HBM3芯片未能通过中国网络安全审查,痛失价值200亿人民币的数据中心订单。
日本经济新闻观察到:“中国半导体设备自给率从2020年的7%跃升至2025年的34%,东京电子等日企正在失去最大市场。”

量子计算并非取代经典计算机,而是要解决后者无法触及的领域。山西大学团队透露,下一代芯片将集成100个以上量子比特,目标直指量子化学模拟和宇宙暗物质研究。值得关注的是,华为已与山西综改示范区签约,投资50亿人民币建设量子芯片中试基地。这场量子竞赛的序幕刚刚拉开,而中国科学家已经站在了起跑线的最前端。