加拿大量子计算公司Xanadu在《自然》杂志宣布，成功研制全球首台可扩展光子量子计算机原型Aurora。这台机器用光脉冲编码量子信息，能在室温下运行，突破传统量子计算机需要接近绝对零度的限制——这可能是量子计算走向实用化的关键转折点。
量子计算这行有个怪现象：实验室里的原型机越造越大，真正能用的逻辑量子比特却少得可怜。问题出在纠错——每个逻辑量子比特需要数百个物理量子比特来修正错误。Xanadu这次用光子作为载体，把光脉冲像火车车厢一样排列在光纤环里，通过时间复用架构实现了量子比特的指数级扩展。他们的光子芯片能在1微秒内生成20个压缩态光脉冲，每个脉冲携带6个量子比特的信息。
室温运行意味着什么？看看隔壁超导量子计算机的日常就知道：稀释制冷机每天烧掉2000度电，维护成本够买辆跑车。光子芯片直接插在标准服务器机架上，开机就能工作。但光子也有短板——它太难操控了。Xanadu团队花了七年改进硅基光芯片工艺，现在能精确控制光子产生、传输和测量的每个环节。
真正让学术界兴奋的是那个三位数：Aurora原型机已实现超过1000个量子比特的物理规模。虽然转化为逻辑量子比特还要打折，但相比IBM去年发布的433量子位超导系统，这个数量级差异足够引发行业震动。不过别急着欢呼——光子系统的量子态寿命仍然只有纳秒级，这需要更聪明的纠错方案来弥补。
应用场景已经清晰：化学模拟、物流优化、AI训练这些需要并行计算的领域。Xanadu现场演示了氮分子结构计算，耗时从经典计算机的几小时压缩到毫秒级。更现实的是商业路线图：计划2026年推出首台商用机，直接部署在微软Azure云平台。
有批评者指出，光量子路线仍面临光子损耗和检测效率的挑战。但不可否认，当其他量子计算机还在实验室玩低温游戏时，这台能塞进数据中心的机器已经推开产业化大门。就像Xanadu CTO说的：我们不是在造更大的冰箱，我们在造未来计算机的CPU。
参考文献：
H. Aghaee Rad et al, Scaling and networking a modular photonic quantum computer, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-024-08406-9
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