01 前沿导读
2025年10月7日,美国量子经济发展联盟(QED-C)发布了《2025年全球量子产业竞争力评估》报告,其中提到,中国本源量子和中科院量子信息重点实验室在超导量子芯片材料体系的代际切换上,已完成从铝硅体系向钽蓝宝石体系的工程迁移,新一代芯片量子比特的弛豫时间(T1)突破了200微秒。报告指出,材料体系的代际切换决定了一家量子计算公司未来三到五年的技术天花板,这是与逻辑门保真度同等关键的里程碑。
IBM量子系统研究中心主任克里斯托弗·斯帕迪向《自然-量子》表示,铝硅体系是十年前的材料方案,当T1时间被锁在几十微秒的时候,做量子纠错就很困难。中国完成这次切换,意味着他们的技术路线已经对齐了我们目前在用的主流材料方向,这不是在追赶,这是在同一条起跑线上开始比速度了。

T1弛豫时间突破200微秒,是钽蓝宝石基底替换铝硅体系之后在量子芯片上完成代际切换的那个结果
02 量子芯片的命是退相干时间,先把这两个数字说清楚
一个量子比特处于量子态的时间叫做相干时间,这个时间越长,在计算完成之前能做的运算步骤就越多。问题是量子态极其脆弱——空气分子的振动、外部电磁噪声、芯片基底晶格的热扰动,都会让量子态坍塌,这个过程叫退相干。
退相干时间分两种。T1是弛豫时间,决定了量子比特从激发态落回基态的速度;T2是退相位时间,决定了相位信息的保持时长。这两个数字越大,量子芯片能支持的电路深度就越深,能处理的实用问题规模就越大。铝硅体系的极限大约在50到100微秒,这个天花板困住了全行业超过五年。钽蓝宝石体系把这个上限推到了几百微秒级别——不是百分比的提升,是一个量级的跃迁。
03 本源量子做到了什么
据本源量子计算科技(合肥)股份有限公司2025年9月3日发布的技术公告显示,本源量子第三代超导量子芯片"夸父"在钽蓝宝石基底上,实现了平均T1时间215微秒、T2*时间147微秒,72个量子比特的中位数单比特门保真度达到99.87%,两比特门保真度达到99.63%。这两项保真度数字已经达到了IBM Eagle芯片发布时的同期水平。
在材料工艺上,钽薄膜的沉积纯度达到6N级别(99.9999%),基底蓝宝石采用A面切向,表面粗糙度控制在0.3纳米均方根以内。整个芯片制备在自主建设的超洁净量子芯片加工线上完成,不依赖台积电或三星等商业晶圆代工厂,这是本源量子和全球多数量子公司最关键的工程路线区别之一。

钽薄膜沉积纯度6N、蓝宝石A面切向、表面粗糙度0.3纳米均方根,是夸父芯片把T1推到215微秒的那套材料工艺参数
04 外方的判断在变
在发现到本源量子夸父芯片的技术参数之后,英特尔量子计算研究组在2025年11月19日的IEEE量子计算峰会上,直接引用了夸父的T1数据作为竞争基准对比。英特尔量子研究首席科学家詹姆斯·克拉克向媒体表示,中国的超导量子芯片材料工艺已经进入了第一梯队的竞争,量子霸权的讨论从今年开始不再只是美日欧之间的事情,从材料层面看,这张竞争地图上真正多了一个有分量的玩家。
量子计算的竞争,不是谁的量子比特数目更多,是谁的量子比特能维持量子态更久。中国在材料层面完成了代际切换,接下来比的是工程积累的速度。

不依赖台积电或三星代工、在自主芯片加工线上制备,是本源量子和全球多数量子公司最关键的工程路线区别之一
你觉得超导量子芯片材料的代际切换,距离真正的实用量子计算还差哪几道关,大家留言说说看。
参考资料:
2025年全球量子产业竞争力评估报告,发布方是美国量子经济发展联盟(QED-C), https://www.quantumconsortium.org/reports 2025年10月7日
第三代超导量子芯片夸父技术公告,发布方是本源量子计算科技(合肥)股份有限公司, https://www.originqc.com.cn/news 2025年9月3日
IEEE量子计算峰会媒体报道,转引自IEEE Spectrum,网址是 https://spectrum.ieee.org 2025年11月19日


