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2024年12月9日，一枚名为“Willow”的量子芯片问世，引爆全球科技圈，谷歌母公司Alphabet股价应声暴涨7%，市值一夜间激增1600亿美元（约合8120亿人民币）。

这枚芯片拥有105个量子比特，但其真正突破性在于它颠覆了量子计算的一个核心定律：量子比特越多，计算就越不稳定，而“Willow”却实现了随着量子比特数量增加，错误率反而指数级下降的革命性突破。

那么，这颗小小的芯片为何拥有如此强大的吸金能力？中国还能追赶上吗？

量子飞跃

“Willow”芯片的突破在于解决了量子计算领域长达30年的历史性难题，通过“表面编码”技术，这款芯片首次实现了真正意义上的“自我纠错”功能。

根据谷歌的测试数据显示，当计算阵列从3x3扩展到7x7时，错误率直接砍半，其实这种技术早在1995年就被理论家提出，直到现在才成为现实。

而且这款芯片需要在接近零下273摄氏度的极端低温环境下工作，所以在这样的条件下，它用不到五分钟就能解决一个特定问题，而同样的问题，目前世界上最快的超级计算机需要耗费约10的25次方年才能解决。

当这成果登上《自然》期刊，也标志量子计算从理论往实用走，毕竟谷歌CEO分享成果，马斯克评“厉害”，两人聊太空量子集群设想，就连专家说，105量子比特离实用远，需上千比特才行。

不过就在外界认为美国已经一骑绝尘时，中国的反击却来得又快又猛，在2025年3月，中国科技大学放出“祖冲之三号”超导量子计算机，装105量子比特，处理83比特、32层电路采样任务用数百秒，超算需64亿年。

更直接的对比是，“祖冲之三号”的处理速度比谷歌之前发布的同类产品“悬铃木”快一百万倍，比最快的超算快了整整15个数量级。

而且中国在超导和光量子两条路上也是齐头并进，显出技术多样和研发能力，中国科技大学启动“祖冲之四号”，目标300量子比特，年底出原型机，毕竟中国量子通信网长12000公里，含两颗卫星，领先全球。

中美技术路线比拼

不过这场竞赛的背后，早已不是单纯的技术比拼，而是上升到了国家战略层面，毕竟一边是美国凭借企业创新和全球生态链的绝对优势，另一边是中国举全国之力，志在实现技术自主。

2024年，美国在全球量子计算芯片市场的份额已经超过70%，美国政府通过一系列经济政策，严格限制对中国的量子技术投资，最大的担忧是中国可能利用量子算力破解世界上最安全的加密体系。

而中国的策略也非常明确，那就是战略性布局、科研团队协同作战，毕竟在2024年，中国发布了《量子计算产业发展规划》，目标直指2026年实现200比特以上量子计算机的量产。

为此，国家专门设立了500亿元的专项基金，特别是2024年，中国在芯片研发上的总投入达到1980亿元，同比增长23%，也比全球平均水平高出11个百分点。

虽然说在传统半导体领域，中美差距仍然明显，而差距的本质也在于高附加值环节的掌控力差异，毕竟美国垄断了设计工具、核心设备和高端芯片，而中国则是主导了低附加值的制造封测。

特别是在制程工艺方面，美国通过英特尔、台积电已量产3nm芯片，而中国最能量产的工艺为14nm，7nm仅处于试产阶段，技术差距约2-3年。

甚至在光刻机领域的差距更为悬殊，上海微电子仅能量产90nm设备，而ASML的EUV光刻机可支持3nm工艺，技术代差超过15年。

加上美国应用材料、泛林集团占据全球半导体设备42%的市场份额，中国设备自给率不足10%，就连在材料领域，美国、日本、韩国合计占据全球80%的高端光刻胶市场，中国KrF/ArF光刻胶90%依赖进口。

中国芯片的自主之路

不过面对技术封锁，中国芯片产业探索出了独特的发展路径，毕竟在2024年10月，国产氟化氩光刻机搞成，支持8纳米以下加工，虽比EUV差，但能满足中高端芯片需求。

而且中芯国际14纳米工艺量产，良率超90%，用在华为手机和寒武纪AI芯片上，加上一些中国AI企业通过算力适配技术、算法压缩、分布式架构等手段，成功将原本依赖高端GPU的训练任务迁移到国产芯片平台，实现了“实用且稳定”的替代方案。

特别是2025年，国产AI芯片厂商表现亮眼，寒武纪2025年上半年实现营业收入28.81亿元，同比增长4347.82%，而且海光信息上半年实现营业收入54.64亿元，同比增长45.21%。

就连在第三代半导体领域，中国正寻求弯道超车，江苏已形成全国领先的产业集群，徐州天科合达实现8英寸碳化硅晶圆量产。

2025年，中国第三代半导体市场规模预计达500亿元，占全球市场的25%。

主要信息来源：

新浪财经--法院裁定不拆分谷歌，母公司Alphabet股价上涨逾6% 2025-09-03

每日经济新闻--重磅利好传来！谷歌，创历史新高 2025-09-03

每日经济新闻--纳指收涨1%，苹果大涨！谷歌涨超9%创纪录新高，市值增加1.66万亿元！美联储最新发布，金价创新高 2025-09-04

每日经济新闻--重大突破！谷歌发布最强量子计算芯片，市值一夜大增超8000亿元！科技大佬马斯克、奥特曼点赞