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就在 5 月 13 号晚上,新华社和央视新闻同时官宣了一个足以掀翻世界观的提气大

就在 5 月 13 号晚上,新华社和央视新闻同时官宣了一个足以掀翻世界观的提气大新闻:中国科学技术大学潘建伟院士团队把“九章四号”量子计算原型机给搞出来了!
 
九章四号生成一个高斯玻色采样样本,只要25微秒。

25微秒是什么概念?你眨一下眼大概要三四百毫秒,这台机器在你眨眼的工夫里,能把同一件事干上一万多次。
 
而目前全球跑得最快的超级计算机El Capitan,做同样这件事需要多久呢?答案是超过10的42次方年。
 
这个数字写出来是1后面跟42个零,比宇宙的年龄长出去不知道多少个量级。量子优势比达到10的54次方倍,意思就是:一百万亿亿亿亿亿亿倍。
 
这不是快了一点半点的事,打个比方,如果超算的速度是蜗牛在地上爬,九章四号的速度就是光在真空里跑。
 
两者之间不是差距的问题,是维度不同。它证明了一件事:在特定问题上,量子计算对传统计算的碾压,已经不是理论推演,而是实打实干出来的结果。
 
那这台机器到底牛在哪?光看速度还不够,关键是它解决了一个困扰全世界量子计算界多年的老大难,光子损耗。
 
搞光量子计算的人都知道,光子这东西娇贵得很,传输和操控过程中动不动就丢。
 
好比你用水管浇地,管子到处漏水,水越多漏得越厉害,最后能到田里的没多少。光子数量一旦上去,损耗就成了拦路虎,很多团队就是卡在这个坎上过不去。
 
潘建伟团队这次的办法,不是在旧管子上补丁修漏,而是换了一套全新的架构。他们发明了时空混合编码方案,把1024个量子压缩态输入进去,搞出了8176个模式的编码体系,光源效率做到了92%,整个系统的总效率达到51%。最终操纵和探测的光子量子态,达到了3050个。
 
3050是什么水平?两年多前的九章三号是255个光子,这次直接翻了十倍还多。这个跨越不是靠堆数量硬凑出来的,而是底层架构上的突破带来的。中国团队没有沿着别人铺好的路往前走,而是自己打了一个更结实的地基,然后在上面盖楼。
 
说到这里,有人可能会问:中国量子计算是不是一下子冒出来的?是不是某一天突然"弯道超车"了?
 
真不是,把九章系列的时间线拉出来,你会看到一条非常清晰的上升曲线。
 
2020年,九章一号问世,76个光子,在光学体系里头一次实现了量子计算优越性。2021年,九章二号,113个光子。2023年,九章三号,255个光子。2026年,九章四号,3050个光子。
 
差不多每隔两年就上一个大台阶,而且每一步都是扎扎实实的技术积累。这不是某一个天才灵光一闪的产物,而是一个团队二十多年如一日泡在实验室里磨出来的功夫。
 
很多人喜欢用"弯道超车"来夸中国科技,但量子计算这个领域,没有什么弯道可走。
 
中国从一开始就选了光量子这条当时并不被看好的路线,然后一脚深一脚浅地走到今天。这种稳定的迭代节奏,比一次性的爆发更让对手发怵,因为它说明你已经摸到了规律,知道下一步往哪迈。
 
还有一点值得单独拎出来说:中国是目前全球唯一一个在两条量子计算主流路线上都做到顶尖的国家。
 
量子计算目前有两个主要技术方向,一个是光量子,就是九章系列走的路;另一个是超导量子,美国谷歌、IBM主要押的就是这条线。
 
中国在超导方向同样没落下,祖冲之二号、祖冲之三号接连亮相,同样实现了量子计算优越性。也就是说,别人是一条腿走路,中国是两条腿并行,哪条路先通就走哪条,哪条都不放弃。
 
美国这几年在量子领域砸了大量资金,谷歌、IBM轮番秀肌肉,宣传上动静很大。但仔细看会发现,他们的主要赌注压在超导量子一条线上,一旦这条技术路线遇到瓶颈,转向的成本极高。
 
中国这种两条腿走路的策略,看上去笨,实际上是最稳的打法:不把鸡蛋放一个篮子里,不管未来技术格局怎么变,都有底牌在手里。
 
当然也有人会问一个很现实的问题:这台量子计算机能干什么?能用来打游戏吗?能帮我处理工作吗?
 
说实话,现在还不行。九章四号目前是一台专用量子模拟机,它干的事是求解高斯玻色采样问题,这是一个在数学上很重要、在量子信息领域很关键的模型。它还不是通用量子计算机,离直接替代你桌上的电脑还有距离。
 
但关键在于,九章四号证明了一件事:大规模光量子处理器是可行的。它的技术突破,可以用来生成容错量子计算所需要的玻色纠错码和大规模量子纠缠簇态,说白了,就是在给未来真正的通用量子计算机修路搭桥。路修好了,车才能跑起来。
 
回过头看,中国量子科技走到今天这个位置,不是天上掉下来的馅饼。二十多年前潘建伟从欧洲回来组团队的时候,国内量子研究的底子几乎为零。一步步从概念验证到原型机,从几十个光子到几千个光子,这条路走得不轻松,但走得很扎实。
 
九章四号的问世,意味着中国在光量子计算领域的领先地位,已经不是别人跟跑几年就能追上的那种。这种优势是一道一道技术门槛垒出来的,后来者想追,每一道都得自己迈过去。