中國科學技術大學潘建偉院士領銜的科研團隊與國內多家科研機構及高校合作，成功研制出新一代可編程量子計算原型機“九章四號”。該設備在特定計算任務中展現出超越傳統超級計算機的絕對優勢，相關研究成果已發表于國際權威學術期刊《自然》。

量子計算的核心優勢在于利用量子疊加原理實現并行計算。以“高斯玻色采樣”任務為例，該問題需要模擬大量光子在復雜光學系統中的傳播路徑與概率分布，傳統計算機處理此類問題需耗費極長時間，而“九章四號”通過操控3050個光子，僅需25微秒即可完成單個樣本生成。實驗數據顯示，全球最快超級計算機El Capitan執行相同任務需超過1042年，“九章四號”的計算速度達到其1054倍。

研發團隊突破了光子損耗控制的關鍵技術瓶頸，通過優化光路設計與探測效率，使系統整體性能實現質的飛躍。這項突破不僅延續了我國在光量子計算領域的技術優勢——2020年“九章”原型機首次驗證光學體系量子優越性，后續“九章二號”“九章三號”持續刷新紀錄——更標志著我國成為全球唯一在光量子與超導量子兩條技術路徑上均實現量子計算優越性的國家。此前，“祖沖之二號”“祖沖之三號”超導量子計算機的研制成功已奠定我國在該領域的雙重領先地位。

業內專家指出，“九章四號”的突破進一步鞏固了我國在光量子計算領域的國際領先地位。其技術成果不僅為開發更復雜的量子算法提供了實驗平臺，也為未來構建通用型量子計算機積累了關鍵技術儲備。隨著量子比特數量與操控精度的持續提升，量子計算有望在密碼破解、藥物研發、氣候模擬等領域引發革命性變革。