中国科学家发明全新量子芯片，破解爱因斯坦都头疼的幽灵现象
中国科学家发明全新量子芯片，破解爱因斯坦都头疼的幽灵现象
导读：北京大学与山西大学联合团队成功实现全球首例基于集成光量子芯片的“连续变量”量子纠缠簇态，这一突破性成果不仅填补了光量子芯片技术的关键空白，更被誉为“可扩展量子信息处理的重要里程碑”。
据多家媒体报道，2025年2月20日，《自然》杂志封面被一抹“中国红”点亮——北京大学与山西大学联合团队成功实现全球首例基于集成光量子芯片的“连续变量”量子纠缠簇态。
这项成果不仅填补了光量子芯片技术的关键空白，更被国际同行誉为“可扩展量子信息处理的重要里程碑”。当欧美实验室还在为量子比特的稳定性焦头烂额时，中国科学家已悄然将量子计算机的核心部件压缩到指甲盖大小的芯片上，甚至能像搭积木般“重构”量子纠缠网络。这背后究竟藏着怎样的科技密码？量子计算机离我们还有多远？
要理解这项突破的意义，不妨从量子世界最诡异的特性说起。1935年，爱因斯坦与薛定谔为“量子纠缠”争得面红耳赤时，他们或许想不到，这个被爱因斯坦称为“幽灵般的超距作用”的现象，会在百年后成为中国科技弯道超车的利器。
通俗的理解量子纠缠现象，可以想象两个光子像孪生心灵感应的舞者，即便相隔银河系，仍能瞬间同步动作。
王剑威团队此次创造的量子纠缠簇态，则是让数十个“光子舞者”组成精密阵列，其编排难度相当于在针尖上搭建芭蕾舞台。
传统量子芯片采用“离散变量”编码，如同用骰子点数记录信息，每个量子比特必须精确控制到0或1的状态。但当量子比特数量增加时，成功率会像抛硬币连续20次正面朝上那样暴跌。
中国团队另辟蹊径，采用“连续变量”编码——就像用钢琴的连续音高替代机械琴键，让量子信息在光场的振幅与相位中自由流淌。这种技术路线不仅将制备效率提升百倍，更破解了量子芯片扩展性的致命瓶颈。
这项突破的深远意义，或许远超常人想象。
量子纠缠簇态被誉为“量子计算的血液”，它能同时进行数百万次并行运算。2023年谷歌量子计算机用53个量子比特完成特定计算时，需要整个篮球场大小的设备。而中国团队的光量子芯片，已能在微米尺度上操控更复杂的量子态。若将传统计算机比作蒸汽机车，这种芯片就是微型核反应堆——它不仅预示着算力的指数级跃升，更可能催生全新的量子互联网：你的银行转账将获得“物理法则级”的安全保障，药物研发周期将从十年缩短到数周。
回望中国量子科技征程，每个里程碑都镌刻着自主创新的倔强。从2016年“墨子号”卫星首次实现千公里级量子通信，到2023年多芯片量子网络的自修复技术，再到如今的光量子芯片突破，中国科学家正用独创的技术路线改写游戏规则。
当国际同行执着于提升单量子比特保真度时，我们选择在可扩展性维度突飞猛进——就像围棋高手放弃局部缠斗，转而构筑宏大的发展格局。这种战略定力，让中国在量子竞赛中逐渐从跟跑者变为领跑者。
《自然》审稿人或许不会提及，这项成果背后藏着多少“中国智慧”：团队曾三次推倒重来，在真空噪声中捕捉比头发丝细千倍的光场涨落；为解决芯片散热难题，工程师从敦煌壁画散热结构中汲取灵感，设计出三维纳米散热通道。正如龚旗煌院士所言：“量子科技的革命性突破，从来不是实验室的孤芳自赏，而是要让十三亿人共享科技荣光”。当欧美还在争论量子技术的伦理边界时，中国的量子政务网已守护着数千万公民的数据安全。
站在2025年的门槛回望，这项突破或许只是中国量子传奇的序章。未来的史书或将这样记载：当量子时代真正降临，世界发现领跑者衣襟上绣着的，是五千年文明淬炼出的创新图腾。