中国九章4.0光量子计算机打破速度纪录

中国研究人员推出了九章4.0，一款光量子计算机，它在解决一个基准问题时的速度远超全球最强大的经典超级计算机。该机器在短短数秒内完成了玻色子采样任务——一项量子优势的测试——而最快的经典系统则需要数千年。这一成果标志着光量子计算的重大飞跃，并巩固了中国在该领域的领先地位。

玻色子采样意味着什么

玻色子采样是一个专门设计的问题，用于模拟不可区分的光子通过网络的行为。经典计算机极难处理这个问题，因为可能结果的数量随光子数量呈指数增长。而使用光子本身的量子计算机可以自然地处理这种计算。九章4.0利用光子电路和探测器的设置直接进行采样，无需经典模拟。

九章4.0团队报告称，该量子计算机在不到一秒的时间内解决了玻色子采样问题。相比之下，2025年最先进的经典超级计算机完成同样的计算估计需要1万年。这种数量级的加速正是研究人员所说的量子霸权，不过这一术语存在争议，因为该问题是专为量子系统设计的。

当今大多数量子计算机依赖超导电路、离子阱或其他固态平台。光量子计算机使用光粒子，这些粒子易于操控且速度快。它们还能在室温下运行，避免了超导所需的极端冷却。然而，光子系统在扩展光子数量并保持低错误率方面一直面临挑战。九章4.0似乎至少在玻色子采样方面克服了其中一些障碍。

九章4.0是中国研究人员开发的一系列光量子计算机中的最新型号。早期版本——九章1.0、2.0和3.0——各自创下了光子数量和速度的纪录。4.0版本巩固了中国在这一特定方法上的主导地位。这一成就正值美国、加拿大和英国等国投入大量资源发展竞争性量子技术之际，但它们在玻色子采样任务上尚未达到同等性能。

现在的挑战是将九章4.0从基准问题转向实际应用，例如化学或材料科学的量子模拟。研究人员需要证明光量子计算机能解决经典机器无法解决的有用问题，而不仅仅是专门测试。九章背后的团队预计将在未来几个月内于同行评审期刊上发表详细论文，以便对结果进行独立验证。