九章四號量子計算原型機示意圖,展示多模態光路與集成光學元件結構
九章四號量子計算原型機示意圖,展示多模態光路與集成光學元件結構

這項突破性進展,也讓關注量子科技發展的同事或朋友能更清楚技術脈絡。

「九章四號」問世 3050光子操控突破 事件脈絡與關鍵事實

中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽、張強、劉乃樂等聯合多個科研單位,成功研製出名為「九章四號」的可編程量子計算原型機。該原型機採用1024個量子壓縮態輸入8176模式的架構,首次實現對高達3050個光子的量子態操縱與探測,大幅超越此前255光子的「九章三號」。研究團隊利用創新設計的高效率光參量振盪器光源與時空混合編碼干涉儀,將系統總效率提升至51%,光源效率達92%,有效克服長期困擾光量子計算的光子損耗問題。

「九章四號」執行高斯玻色取樣任務的計算速度,相比目前全球最快的超級電腦El Capitan快1054倍,量子優勢比達1054量級。實驗顯示,生成一個樣本僅需25微秒,而El Capitan需耗時超過1042年。此結果經與最先進的經典模擬算法(如矩陣乘積態算法)對比驗證,確立了當前最強的「量子計算優越性」。

該成果不僅在規模與複雜度上實現重大飛躍,也為容錯量子計算所需的玻色糾錯碼與大規模量子糾纏簇態生成提供技術基礎。論文於2026年5月13日發表於《自然》,標誌中國在光量子計算路線持續保持國際領先地位。研究獲國家重大科技專項、國家自然科學基金委等多部門支持。

事實

  • 中國科大成功研製「九章四號」量子計算原型機,首次操縱和探測3050個光子的量子態
  • 「九章四號」執行高斯玻色取樣的速度比超級電腦El Capitan快1054倍
  • 系統光源效率達92%,總效率51%,克服光子損耗難題
  • 研究成果於2026年5月13日發表於《自然》期刊
  • 論文共同第一作者為劉華亮、粟昊、鄧宇皓、龔思秋
  • 研究獲國家重大科技專項、國家自然科學基金委等支持

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