揭开“九章”量子计算原型机神秘面纱迈向量子优越性新里程碑

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2025-12-05 11:29:25 澎湃新闻

揭开“九章”量子计算原型机神秘面纱迈向量子优越性新里程碑。2020年，中国成功研制出量子计算原型机“九章”，成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。2021年，“九章二号”和“祖冲之二号”相继问世，使中国成为唯一在光学和超导两条技术路线都实现“量子优越性”的国家。2023年，“九章三号”量子计算原型机比超级计算机快一亿亿倍，确立了新的算力里程碑。

量子计算是一种遵循量子力学规律，调控量子信息单元进行计算的新型模式。1981年，诺贝尔奖获得者理查德·费曼提出了量子计算机构想。这种计算模式在原理上具有超快的并行计算能力，有望通过特定算法在一些具有重大社会和经济价值的问题上实现指数级别的加速。

2020年12月4日，中国科学技术大学潘建伟团队与中国科学院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，成功构建76个光子的“九章”量子计算原型机。“九章”对经典数学算法高斯玻色取样的计算速度比当时世界最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。这一突破使中国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。“九章”得名于中国古代著名数学专著《九章算术》。

2021年，研究团队进一步成功研制了113光子的可相位编程的“九章二号”和56比特的“祖冲之二号”量子计算原型机。2023年10月11日，他们宣布成功构建255个光子的量子计算原型机“九章三号”，求解高斯玻色取样数学问题比目前全球最快的超级计算机快一亿亿倍。

“九章”系列实现了“量子优越性”，即当新生的量子计算原型机在某个问题上的计算能力超过了最强的经典计算机，就证明其未来有多方超越的可能。此前，美国谷歌团队宣布研制出53个量子比特的计算机“悬铃木”，在全球首次实现“量子优越性”。相比“悬铃木”，“九章”有三大优势：一是速度更快；二是环境适应性更强；三是弥补了技术漏洞。

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