合肥国家实验室/中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、张强、刘乃乐等，联合济南量子技术研究院、山西大学、清华大学、上海人工智能实验室、崂山实验室、国家并行计算机工程技术研究中心等单位，成功研制出1024个量子压缩态输入8176模式的可编程量子计算原型机“九章四号”，首次操纵和探测高达3050个光子的量子态。“九章四号”被应用于高效求解高斯玻色采样任务，其计算速度相比当前全球最快的超级计算机El Capitan快1054倍（即量子优势比为1054），成功建立了国际上最强的“量子计算优越性”。论文于北京时间2026年5月13日发表于国际权威学术期刊《自然》。

九章四号原型机示意图。中国科大供图

“快”！！！拆解“神速”背后的三组核心数字

这么惊人的速度，到底是怎么做到的？你只需要记住这三组数字，就能看懂这台机器的硬核实力：

  • 1024个“压缩态”：这是“九章四号”的动力源，它制备了1024个高品质的压缩态光子。你可以把它想象成一种被极致提纯、极其稳定的“量子燃料”，是一切计算的基础。

  • 8176条“时空路径”：如果说光子是赛车，那么“九章四号”就搭建了一个拥有8176个出口的超级立体迷宫。光子们在这个迷宫里同时奔跑、相互干涉，完成了超大规模的并行运算。
  • 3050个光子：这是它一次性成功“操纵”的光子数量，刷新了全球纪录。操纵的光子越多，计算状态空间就呈指数级爆炸式增长，算力自然就甩了超级计算机无数个星系的距离。

竞！！！一场持续六年的“算力王座”争夺战

在量子计算界，“量子计算优越性”是各国科学家梦寐以求的圣杯，谁先拿到，谁就拿到了未来计算范式的入场券。这场竞赛，火药味十足：

  • 2019年，谷歌先声夺人：53比特超导处理器“悬铃木”宣称实现霸权。但随后被中国团队用改良的经典算法，在超算上追平了速度，打破了其“神话”。
  • 2020年，中国换道超车：“九章”一代横空出世，用76个光子在国际上首次于光学体系中实现了量子优越性，且没有谷歌方案的漏洞。

可以说，如果说“悬铃木”吹响了冲锋号，那“九章”家族就一直在不断刷新世界纪录的赛道上孤独奔跑。

控！！！“时空魔法”如何驯服“逃跑”光子？

光量子计算最大的痛点，就是光子太容易“跑丢”（也就是光子损耗）。这个问题不解决，规模就做不大，算力就上不去。

这次，“九章四号”的研究团队用了一项堪称“时空魔法”的创新——可编程时空混合编码。简单说，就是让光子不只在空间上跑，还在时间维度上跑，两条腿走路，把干涉网络的连接度提升了立方级。这就像把一个平面立交桥，瞬间升级成了十层楼高的多维交通枢纽。

同时，团队死磕光源效率和系统效率，最终交出了92% 的光源效率和51% 的系统总效率的惊人成绩单。这套系统不仅能用来秀肌肉，还能为未来通用量子计算机生成至关重要的玻色纠错码和大规模量子纠缠簇态，是实实在在的“基建利器”。

思！！！ 热潮深思：它离改变你的生活有多远？

每次有这种颠覆性突破，总有人问：我的手机能装吗？能破解比特币吗？能帮我算出下期彩票号码吗？

答案依然明确：不能，而且短期内也不能。这就像1903年莱特兄弟的“飞行者一号”首飞，证明了受控飞行是可能的，但离波音747跨洋航行还差得远。

正如中国科学技术大学教授陆朝阳所指出的，我们要冷静看待，算力优势虽已确立，但从专用原型机到通用容错量子计算机，中间横亘着量子纠错和比特质量这两座技术大山。复旦大学李晓鹏教授也强调，量子计算机不是万能的“神谕”，它的价值在于未来能在材料设计、药物研发、优化调度等少数关键问题上，提供超越一切经典机器的解决能力。

九章四号量子计算原型机。周欣宇 摄

望！！！“九章四号”NO终点，是星辰大海的船

“九章四号”的成功，是人类掌握微观世界能力的一次历史性跃迁。我们可以用越来越精妙的方式，驯服光子的量子特性，为人类所用。

它的启示，远不止“快”这个字。它意味着，在通往终极计算形态的道路上，中国科学家不仅跟上了，而且在领跑。它更是一场关于耐心与智慧的长期主义胜利——今天的每一个光子操控，每一次模式编码，都是在为未来那台足以改变世界的通用量子计算机，铺下一块坚实的阶石。

这条路依然漫长，但方向已无比清晰。而我们，都是这场伟大探索的见证者。