北京
5月13日，《自然》杂志刊发了中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳团队联合多家机构的最新成果——光量子计算原型机"九章四号"。这台机器首次实现对3050个光子的操纵和探测，将量子计算的光子规模从"九章三号"的255个推升了一个数量级。
光量子计算的核心瓶颈从来不是理论，而是工程损耗。光子数每增加一倍，线路复杂度呈指数级上升，而任何微小的光损耗都会让量子态坍缩为经典噪声。陆朝阳向新华社解释，团队此次研发了高效率光参量振荡器光源和时空混合编码干涉仪，把1024个压缩态光场塞进8176个模式线路，实现了连接度的立方级扩展。
这种扩展直接转化为算力优势。在执行高斯玻色取样任务时，"九章四号"生成一个样本仅需25微秒。作为参照，目前全球最快的超级计算机跑完同样任务需要超过10的42次方年——比宇宙年龄还长27个数量级。量子优势比达到10的54次方倍，这是光量子计算领域的新纪录。
但"量子优越性"不等于实用化。高斯玻色取样是一个精心设计的数学问题，专门用来验证量子系统能否超越经典计算边界。它本身没有直接的商业应用场景，就像当年AlphaGo击败李世石，证明的是可能性而非生产力。
真正的价值在于路径验证。"九章四号"证明，光量子路线可以把数千光子级别的系统做出来、跑起来、测得准。这为两个关键目标铺了路：一是构建万亿量子模式的三维簇态，二是迈向容错光量子计算硬件。后者意味着量子比特能在错误发生时自动纠正，是通用量子计算机的前提条件。
全球主流量子计算路线——超导、离子阱、光量子、中性原子——仍处于并行探索期。没有哪条路线被证明是终极答案。中国团队选择把光量子的规模做到极致，用工程精度对抗物理损耗。这种"单点突破"策略是否通向通用计算，还需要下一次迭代来回答。
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