中國正在建造一臺價值10億元的超導計算機，預計2022年完成。由于超導系統產生的電阻幾乎為零，該系統最小只需傳統計算機能量的1‰，研發超導計算機將大幅降低未來高性能計算所需的能耗。據悉，中國已經開發出新型超導集成電路，但美國日本在技術儲備方面仍然領先。

據《南華早報》，中國正在建造一臺價值 10 億元人民幣的 “超導計算機”，這是一臺史無前例的機器，能夠用于研發新武器、破解密碼、分析情報，并且——根據官方信息和參與該項目的研究人員的說法——它能夠幫助阻止能源需求的激增。

計算機是高耗電的，而且耗電越來越大。據美國半導體工業協會估計，到 2040 年，全球計算機需要的電力將超過全球的發電量，除非它們的設計方式得到大幅改善。

超導計算機是科學家提出的為減少計算機耗電給環境造成影響的最根本的技術進步之一。

超導計算機這個概念建立在通過超導材料制成的過冷電路發送電流的基礎上。這樣的系統幾乎是零電阻的，至少在理論上是這樣。而且，根據一些研究的估計，它需要的電量只是傳統計算機的很小一部分，從四十分之一到千分之一不等。

重大突破：中國開發出新型超導材料集成電路

中國科學家在將超導技術應用于計算機方面已經取得重大突破。他們在實驗室中開發出了新型的超導材料集成電路，并測試了一種工業工藝，使得以相對低的成本大規模生產復雜的超導芯片成為可能。他們也基本完成了計算機系統的架構設計。

根據中國科學院去年 11 月啟動的一項計劃，目前的目標是最早在 2022 年建成并運行這臺機器的原型機，該計劃的預算估計高達 10 億元人民幣。

如果這些努力取得成功，將能夠幫助加快研發新型熱核武器、隱形噴氣式飛機和下一代潛艇，這臺超導計算機的中央處理器運行頻率為 770 千兆赫（Ghz）或更高。相比之下，現有最快的商用處理器運行頻率只有 5Ghz。

中國科學院院長白春禮表示，超導數字電路和超導計算機將幫助中國在集成電路技術上超越其他國家。攝：Simon Song

據中國超級計算機技術領域的研究人員說，這一進展將使中國企業在全球競爭中占據上風，使節能的數據中心成為處理人工智能應用所需大數據的關鍵。

中科院院長白春禮表示，這項技術有助于中國挑戰美國在計算機和芯片領域的主導地位。

“集成電路產業是信息技術產業的核心，是支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業。” 白春禮今年 5 月在訪問上海微系統與信息技術研究所時說，云主機，該研究所是研發超導計算機的主要機構。

“超導數字電路和超導計算機將幫助中國在集成電路技術方面’彎道超車’。” 白春禮說。

但這個項目風險很高。批評人士質疑將如此多的資金和資源投入到尚未實現的理論計算機設計中是否明智，因為其他國家的類似嘗試都以失敗告終。

質疑：制作超導計算機，高風險，高回報

超導現象是一個多世紀前物理學家發現的。第二次世界大戰后，美國、前蘇聯、日本和一些歐洲國家試圖建造大規模的低電阻低溫冷卻電路。在美國，由于這項技術在軍事和情報方面具有潛在應用，得到了美國政府情報機構、國家安全局（NSA）和國防部的支持。

但是，國內服務器租用 服務器托管，像鈮這類的超導材料的物理性質并不如傳統計算機中使用的硅那樣為人所了解。

結果，超導芯片的制造被證明是非常有挑戰性的，而在低溫下（有時接近絕對零度或零下 273 攝氏度）精確控制信息系統是一個非常困難的問題。雖然一些研究機構制造出了原型機，但沒有一臺可以實現大規模生產。

與此同時，基于硅的計算機速度越來越快，效率越來越高，其迅速發展為超導計算機的研發提高了標準。

位于瑞士聯邦理工學院的 IBM 的 Blue Gene Q 超級計算機。來源：Reuters

但是，硅芯片的發展似乎已經見頂，例如，高端的英特爾酷睿 i7 芯片已經在普通計算機上使用了近十年。

隨著超級計算機變得越來越強大，它們的功耗也越來越大。如今最快的計算機——美國的 Summit 超算和中國的神威 · 太湖之光——都需要 30 兆瓦的電力才能滿負荷運轉，比洛杉磯級攻擊型核潛艇產生的電力還要多。而它們的后繼者，百億億次超級計算機（E級超算），能夠達到 1000 petaflops，或每秒執行 100 億億次浮點運算。這類超算很可能需要一個獨立的發電站。

熟悉這個項目的計算機體系結構國家重點實驗室常務副主任李曉維表示，建造超導計算機的主要動機是降低未來高性能計算機的能耗。