
5月13日,中科大进行了官宣,其成果为九章四号,该成果直接将光量子计算的性能上限提升到了此前很难想象可及至的高度,并且彻底刷新了全球学界对于量子计算优越性的认知界限。
核心性能突破刷新世界纪录
光子操纵规模大幅跃升
九章四号首次达成了对3050个光子量子态的操纵探测,该数值是之前九章三号的十多倍,九章三号在2023年公开的最高光子数仅仅是255个。研究团队将1024个具有高效率的压缩态光_field,整合到时空混合编码的8176模式线路当中。
其性能提升程度,于全新架构这套而言,远远超过行业所预期,是连那些长期对量子计算领域予以跟进的国际同行啊,都向外界明确公开表明了,这套参数直接就把此前那光量子领域之中的所有上限给打破掉了。而与之相关的数据呢,现已同步提交到国际量子计算性能登记平台那边去备案了,是这样的情况。
运算速度差距拉开量级
就高斯玻色取样问题而言,九章四号的运算速度,相较于当下全球运算速度最快的超级计算机,快出了10的54次方倍。它生成最为复杂的某一个数据样本,仅仅需要25微秒,这比人眨眼的平均所耗时间,还要短许多,还要短得多。
倘若运用当下地球性能最为强劲的超级计算机去运行同样的样本,那么计算出最终的结果所用时长着实需要超过10的42次方年。这样的时间跨度远远地超出了现有的宇宙已知的存在年龄,传统经典的算力根本就无法达到。
科研攻关背后的联合力量
跨单位协作机制
九章四号是由中科大的潘建伟、陆朝阳等教授领衔的核心团队来主导的,该团队联合了济南量子技术研究院、山西大学、清华大学等六家国内顶尖科研单位一同完成。所有参与此项工作的单位其分工可都是明确的,它们分别负责光源、干涉仪、算力验证等不同的模块。
在研发进程当中,各个团队会定期去同步进度,平均每隔两周就会举行一次跨单位的技术校准会,花费了将近两年的时间,攻克了数十项以前被认定为难以攻克的技术瓶颈。
核心技术自主可控
这一回,研发团队自行研制出了具备高效率的光参量振荡器光源,另外还拥有全新的时空混合编码干涉仪,这两项核心设备全都达成了国产化,并未依赖任何从海外进口的关键元器件。

早前,海外相同类型的研究,长时间在光量子硬件的损耗控制方面受阻,国内的团队凭借经过近百次迭代的工艺优化,将整个线路的损耗降低到了行业的最低水准,为最终的性能突破奠定了基础。

九章系列迭代历程回顾
二零二零年,第一台有着七十六个光子的九章原型机出现后,每过差不多两年,就会达成一次关键性能上的升级,于二零二一年,推出了能够相位编程可名为九章二号的,光子数提高到一百一十三个的设备。
在后续的2023年,九章三号将光子数推进到255个,每一回迭代,都同步去刷新当时的光量子计算世界纪录,一步步地把国内的光量子技术推至国际领先的位置。
国内量子计算整体发展格局
如今中国是全球仅有的,在光量子以及超导这两条技术路线上,均实现了量子计算优越性的国家,曾经还推出过56比特的超导原型机祖冲之二号。在2025年年底的时候,国内团队取得了量子纠错领域,“低于阈值越纠越对”的具有里程碑意义的成果。
往前追溯到2019年,那时美国谷歌推出了具备53个量子比特的量子计算机,在此期间它一直维持着在相关领域的领先地位,然而仅仅过去短短几年时间,国内的科研团队凭借着持续不断地钻研攻克难题,已然在多个核心赛道实现了反超。
全球量子计算发展阶段定位
国际学术界广泛认同量子计算的发展划分成三个阶段,其一达成量子计算优越性,其二研发能够操控数百个量子比特的量子模拟机,其三制造出可编程的通用量子计算机。
当下,全球范围内的主要科研团队,大多才刚刚迈进第一阶段路程的终点,九章四号所取得的突破,等同于给后续第二阶段的量子模拟机开发工作,铺垫好了有着光量子路线的关键硬件基础。
后续技术落地应用前景
九章四号意味着低损耗光量子处理器于规模以及复杂度方面有了重大的飞跃,它可为后续去构建万亿量子模式的三维簇态,并且还能为研发容错光量子计算硬件给予充足的技术可能性。未来在药物分子模拟、密码分析等领域它能够发挥出远超经典计算机的作用。
当前,在国内,有着相关的科研团队,已经开启了下一阶段的技术预研工作,其重点朝着,容错光量子计算这一方向进行推进,力求早日,将通用光量子计算机的落地时间表,进一步提前。
在你看来,于国内范围,光量子计算在紧接着的未来三至五年期间,最具有率先实现落地并走入实际应用的情境会是哪一种呢?






