“九章四號(hào)”到底強(qiáng)在哪里算力指數(shù)級(jí)提升

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2026-05-14 09:40:27 北晚在線

目前世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)解決特定數(shù)學(xué)問題大約需要10的42次方年，而由中國(guó)科學(xué)家最新研制成功的“九章四號(hào)”量子計(jì)算原型機(jī)只需要25微秒，比超算快超過億億億億億億倍。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽、張強(qiáng)、劉乃樂等組成的研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家科研單位，成功研制出1024個(gè)量子壓縮態(tài)輸入、8176模式的可編程量子計(jì)算原型機(jī)“九章四號(hào)”，首次操縱和探測(cè)高達(dá)3050個(gè)光子的量子態(tài)，再度刷新光量子信息技術(shù)世界紀(jì)錄。國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了該成果。

量子計(jì)算機(jī)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。與經(jīng)典計(jì)算的普通比特不同，量子計(jì)算機(jī)用的量子比特可以同時(shí)處于“0”和“1”的疊加態(tài)。借助疊加態(tài)與糾纏態(tài)，量子計(jì)算能夠在同一時(shí)間并行處理大量計(jì)算路徑，在特定問題上實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)加速。

“九章四號(hào)”是光量子計(jì)算原型機(jī)，使用光子來編碼量子比特，通過對(duì)光子的量子操控及測(cè)量來實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算，是“九章”、“九章二號(hào)”和“九章三號(hào)”量子計(jì)算原型機(jī)的再升級(jí)版?！?024個(gè)量子壓縮態(tài)”可以理解為這臺(tái)量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)的“高能燃料”。在光量子計(jì)算中，壓縮態(tài)光子具有極其特殊的量子特性，是構(gòu)建復(fù)雜量子糾纏的基礎(chǔ)?！?176模式”指的是光子在計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中可以穿梭的“路徑”或“維度”的總數(shù)，類似于一個(gè)有著8176個(gè)出口的超級(jí)三維立體迷宮?！?050個(gè)光子”就是3000多個(gè)量子比特，相比之前的“九章三號(hào)”提升了10倍多，意味著系統(tǒng)能夠代表和處理的計(jì)算狀態(tài)空間呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，標(biāo)志著人類操控微觀量子世界的規(guī)模有了數(shù)量級(jí)的跨越。

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