由中科大潘建伟团队联合多家机构开展研发工作的九章四号量子原型机，直接将全球量子计算的优势门槛提升至新的高度，这项登上《自然》期刊的成果，完全超越了当下全球速度最快的超级计算机，使得我国在量子赛道的领先优势有了进一步的提升。
核心成果登上国际顶刊
成果发表具体时间节点
2026年5月13日，有关九章四号的研发论文正式在国际顶级学术期刊《自然》上刊发。这篇论文集合了国内十余家科研机构以及高校联合进行的研发成果，历经多番同行评审才得以顺利通过并发表。
论文里的核心数据，以及测试得出的结果，全都面向外部进行公开，使得全球量子计算领域之内的研究者，都能够凭借直观的方式，看到我国光量子计算所取得的最新突破。有不少海外同行，在第一时间，于学术社交平台之上，转发了这项成果的核心摘要内容。
团队联合攻关的构成
中科大潘建伟院士的课题组，成为了此次参与九章四号研发的主力团队的核心，联合了国内多个为顶尖高校所拥有的量子物理实验室，部分中科院下属的相关科研院所，也参与了核心部件的测试优化工作。
历经三年多的漫长时段作为整个研发持续周期，先后有将近百名身处一线的科研工作者投身于不同阶段环节的技术钻研攻克难题。跨越单位的合作模式致使光子探测、光路调控等众多细分范畴领域的顶级优势资源均汇聚到了该项目之中。
量子优越性的核心意义
定义国家量子实力标尺
在特定数学问题方面，量子计算机所展现出的运算能力，能够完完全全超越当下现有最强超级计算机的水准，这便是所谓的量子计算优越性，而此指标可是国际上公认以来用以衡量一个国家量子计算研发实力的核心标志呀。
仅当达成量子计算优越性，方可证实相应技术路线的量子计算原型机存有实用化探索之根基。于此之前，环球当中能够达成此项指标的国家屈指可数，大多仅能够于单一技术路线之上达成突破。
为后续应用铺路奠基
实现了更高程度的量子计算优越性，等同于构建起了更为稳固的量子计算试验平台，此后科研人员能够凭借这套系统，试着去拓展更多契合量子计算特性的实用问题求解场景。
像密码破译、药物分子模拟等传统超算难以高效应对处理的领域，均可借助升级了的量子原型机开展更多可行性测试。此次突破能够助力国内相关产业提前谋划布局量子计算的落地应用方向。
三千多光子操控的技术突破
核心光子数突破新纪录
九章四号的原型机，如今可以稳定地进行操纵以及探测的光子数量，已然达到了3050个，这个数目远远超过了在此之前，全球所有公开了的光量子计算原型机曾经达到过的最高水准。随着光子数量的提高，直接使得量子系统的运算维度，呈现指数级别地上升。
更多的，能够被操控的光子，意味着系统所能够承载的，运算复杂度呈现成倍状增长，先前的几代，九章原型机，都未曾达到这个光子规模。稳定的，多光子操控，同样是光量子计算，从实验迈向实用的，核心前提之一。
针对高斯玻色采样优化
此次九章四号的核心测试任务在于求解高斯玻色采样问题。这类任务的本质呈现为计算大量光子历经复杂光路以后的分布概率。传统的超级计算机在此类概率枚举类的任务着手处理之际。其算力消耗会伴随光子数量以指数级的态势上涨。
这项任务属于国际上用于验证光量子计算优越性的通用标准测试题目范畴，所有投身竞争的团队，都会于该任务维度方面，较量各自原型机的实际运算效率。统一的测试标准能够使不同团队的成果，产生直观的横向对比。
光子损耗难题终被攻克
大幅提升系统运行效率
历经攻关， 研发团队着重处理了长久以来困扰光量子计算的光子损耗难题， 此番是通过改进光路传输以及探测部件的性能来达成的， 借此将系统的整体运行效率提升至几个数量级之高， 进而把光子在传输期间丢失的概率降低到了极低的水准。
整个量子系统运行稳定性因这项改进而大幅提升，之前几代原型机运行时易出现的信号丢失问题被针对性解决，系统长时间连续运行的可靠性也达至新水平。
算力拉开的差距有多大
经过测试得出的数据表明，九章四号生成一个满足要求的高斯玻色采样样本仅仅只需25微秒，而这样的速度等同于人类眨一次眼睛所用时间的几十万分之一。
当前全球最快的超级计算机是El Capitan，它完成完全一样的采样任务，会花费超过10的42次方年的时长。把这个时间换算一下，九章四号的运算速度是这台顶级超算的10的54次方倍。两者之间的算力差距已然到了完全不存在可比之处的程度。
多代迭代积累的领先优势
九章系列的升级历程
我国光量子计算原型机，自2020年问世的初代九章起始，逐渐完成后续型号的迭代更新，初代九章初期于光学体系达成量子计算优越性，紧接着二号、三号版本持续刷新其时世界纪录。
在每一代升级过程当中，都针对上一代原型机所暴露出的多种技术问题，予以了具有针对性的解决措施，并且每一次光子操控数量以及系统效率方面，都呈现出了显著的提升状况，连续不断的迭代研发使得国内光量子领域积累了足量的一手实验数据以及丰富的工程经验。
双路线并行的独特优势
我国推进的祖冲之系列超导量子原型机同步进行，除光量子体系的九章系列外，先后实现了二号版本的突破，还实现了三号版本的突破。由于此成就，我国成为世界上唯一在光量子和超导量子这两条核心技术线上都达成量子计算优越性的独一无二的国家。
双路线并行的那种布局模式，可以将研发风险最大程度地予以分散，两条技术路线各自有着不同的技术积累，而这些不同的技术积累能够形成互补，进而反哺它们各自后续的升级工作。在全球其他国家的量子研发计划当中，这种布局模式是不存在先例的。
后续研发的长远价值
巩固全球领先地位
这次，九章四号成功研制，这进一步拉开了我国在光量子计算领域的领先优势，如此一来，海外处于同赛道的团队，若想追上当前的技术水平，就得突破多个我们已然解决的核心技术难关。
接下来，其他国家开展的同类研发项目，很有可能还得花费数年时间，才能够达到当前九章四号具备的光子操控规模。而这一次的突破，直接将全球光量子计算的研发竞争，提升至全新的技术层面。 句号。
为实用化量子机打基础
这一回所积累起来的多光子操控以及低损耗光路技术，将会直接运用到下一代光量子计算原型机的研发进程当中。未来的原型机能够依托现有的技术框架，进一步去拓展可以操控的光子数量以及系统的稳定性。
当量子计算规模持续扩充达到能够处理实用问题的程度时，当下所有技术积累都会转变为切实的产业竞争力，助力我国于未来量子计算产业浪潮里占据领先地位。
难道你不认为此次九章四号所取得的突破，最初能够在哪个民用范畴率先开始落地施行应用吗？诚挚欢迎于评论区域讲讲你个人的看法，同时可不可以随手进行点赞并且将这篇文给分享给身旁那些关注科技进展情况的友人呢？
