中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽、張強、劉乃樂等科研人員領銜的團隊，聯合濟南量子技術研究院、山西大學、清華大學、上海人工智能實驗室、嶗山實驗室及國家并行計算機工程技術研究中心等多家單位，成功研制出新一代可編程量子計算原型機“九章四號”。該設備采用1024個量子壓縮態輸入、8176模式時空混合編碼架構，首次實現對3050個光子的精確操控與探測，在求解高斯玻色取樣問題時展現出超越全球最快超級計算機10的54次方倍的算力優勢。相關成果于國際權威學術期刊《自然》發表。

作為光量子計算領域的里程碑式突破，“九章四號”通過創新研發高效率光參量振蕩器光源與時空混合編碼干涉儀，將1024個壓縮態光場集成至8176模式線路中，實現連接度立方級擴展。相較于前代“九章三號”的255個光子操控能力，新設備在光子數量上提升超10倍，其量子計算復雜度與規模均達到國際領先水平。科研團隊介紹，該成果攻克了光子損耗這一制約光量子計算發展的核心難題，為構建更復雜的量子系統奠定技術基礎。

實驗數據顯示，“九章四號”完成單個高斯玻色取樣樣本僅需25微秒，而傳統超級計算機使用最優算法處理同類任務需超過10的42次方年。這種指數級算力差異不僅驗證了量子計算的絕對優勢，更標志著我國在光量子處理器低損耗設計領域取得重大進展。研究團隊指出，新設備采用的時空混合編碼技術可有效平衡光子傳輸效率與系統穩定性，為未來實現萬億級量子模式三維簇態構建提供了可行路徑。

自2020年首代“九章”問世以來，該系列原型機通過持續迭代升級，不斷刷新光量子信息技術世界紀錄。此次“九章四號”的突破，進一步鞏固了我國在光量子計算領域的全球領先地位。專家表示，隨著量子比特數量與操控精度的雙重提升，光量子計算正從實驗室驗證階段邁向實用化探索，為密碼學、材料科學及人工智能等領域帶來革命性變革可能。