中國科研團隊在量子計算領域取得重大突破,成功研制出全球領先的1024個量子壓縮態輸入、8176模式的可編程量子計算原型機“九章四號”。這一成果刷新了光量子信息技術世界紀錄,標志著我國在量子計算優越性方面持續保持國際領先地位。該原型機在求解高斯玻色取樣問題時,展現出比全球最快超級計算機快10的54次方倍的驚人速度,為量子計算實際應用開辟了新路徑。
據介紹,“九章四號”首次實現了對3050個光子量子態的精確操縱與探測,較前代“九章三號”的255個光子實現數量級躍升。研究團隊通過創新研發高效率光參量振蕩器光源和時空混合編碼干涉儀,將1024個高效率壓縮態光場集成至8176模式線路中,構建出目前國際上規模最大的低損耗光量子處理器。中國科學技術大學教授陸朝陽指出,該設備生成復雜數據樣本僅需25微秒,而傳統超級計算機完成相同計算需超過10的42次方年。
這一突破由潘建偉院士領銜,聯合濟南量子技術研究院、山西大學、清華大學等十余家單位共同完成。研究團隊在量子光源技術、干涉儀編碼方案等關鍵領域取得系列創新,為構建萬億量子模式的三維簇態和未來容錯光量子計算硬件奠定了技術基礎。國際學術期刊《自然》同步發表了該項研究成果,認為這代表了光量子處理器在規模與復雜度上的重大飛躍。
回顧發展歷程,中國量子計算研究呈現加速迭代態勢:2020年76光子“九章”原型機問世,2021年113光子“九章二號”實現相位編程,2023年“九章三號”將光子數提升至255個。與此同時,我國在超導量子計算領域同樣取得突破,2021年發布的56比特“祖沖之二號”與光量子路線形成雙軌并進格局,使中國成為全球唯一在兩條技術路線均實現量子計算優越性的國家。
當前量子計算發展分為三個階段:實現計算優越性、研制數百量子比特模擬機、開發可編程通用量子計算機。其中量子糾錯技術是邁向通用化的關鍵門檻,我國科研團隊已于2025年底突破“低于閾值,越糾越對”的技術瓶頸。陸朝陽表示,“九章四號”的成果不僅驗證了光量子路線的可行性,更為開發具有實用價值的量子計算機提供了重要技術儲備,將推動量子計算從實驗室走向真實應用場景。




















