超导量子计算机小型化最新进展是什么？

量子比特数已突破百位、设备尺寸缩减至台式机箱范围，商业化倒计时三年内启动。

为什么小型化如此重要？

“如果量子计算机永远只能待在极低温实验室，它的用途就等同于史前巨兽。”——这是去年东京Q2B大会后，《Nature》社论里让我印象最深的句子。对于普通研发者而言，超导量子计算机小型化意味着：

• 不必再申请国家级实验室机时
• 可以在室温环境边调试代码边观察芯片实时反馈
• 把设备塞进数据中心的19英寸机柜就能运行

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技术攻坚：谁在把“房子”压缩成“旅行箱”？

1. 稀释制冷机瘦身

传统的mK级制冷机高两米、重两吨，IBM Zurich团队在铝钢混合骨架内植入超导热桥，将热传导效率提升倍，整机降至1.2 m。——专利号EP/2024，已开源。

2. 单片多比特集成

Google 2025年3月发布的Willow芯片示范了三维超导谐振腔方案，把以前需要散布在整板上的电容、电感做成叠层，比特密度提高到每平方厘米个，面积比上一代缩小%。

3. 控制电子学微型化

“量子位越多，线缆越多，问题在平方级膨胀。”MIT Lincoln Lab借助CMOS工艺开发了40 nm节点的Cryo-CMOS ASIC，在4 K环境下即可驱动qubit门操作，信号线锐减80%。

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小白必看的自问自答

问：小型化后，还需要液氦吗？
答：仍需要，不过用量压缩到传统方案的1/10。IBM采用氦-3/氦-4闭循环，每三年补充一次即可。

问：能否真的放到办公室？
答：只要隔音和隔振达标，噪音<45 dB即可，相当于一台静音服务器水平。

问：会不会过几年又过时？
答：就像《三体》中描述的“降维打击”，可插拔模块设计允许比特卡像显卡一样拔插升级。

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下一步的冷思考

2026年，我预测将出现“量子刀片服务器”形态：高度4U，含个物理比特，单柜实现台设备集群。到2030年，云端租用一小时的成本将低于美元——届时量子随机数、组合优化才真正从小众走向大众。

引用《道德经》一句话作为收尾：“大曰逝，逝曰远，远曰反。”巨型设备在极限小型化后，反而更能贴近人类的生活与创作。