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🔥 九章四号首次操纵3050个光子量子态，算力暴增10的54次方倍，中国稳居全球量子计算第一梯队

一、从"九章"到"九章四号"，中国量子计算迭代加速

今年5月，中国科学技术大学联合国内多家单位研发的 programmable光量子计算原型机"九章四号"成功问世，再次刷新全球量子计算纪录。数据显示，九章四号首次实现了对高达3050个光子量子态的精确操纵和探测，这一数字远超此前九章三号约1000个光子的水平。3050个光子是什么概念？意味着量子纠缠的复杂度呈指数级攀升，计算能力的边界被进一步拓展。

测试结果显示，面对特定数学问题，全球最快超级计算机El Capitan大约需要超过10的42次方年才能完成求解，而九章四号生成一个样本仅需25微秒。换算下来，九章四号的计算速度是超算的10的54次方倍。这个数字有多大？简单说，如果超算需要宇宙年龄的 billions 倍时间，九章四号只要眨眼之间。从2023年6月起，6名平均年龄只有24岁的博士生，把灵感变成了现实，一束束在光学元器件里穿梭的微光，映照着一群年轻人最炽热的模样。

二、本源悟空破解量子随机存储器难题

与此同时，本源量子联合中国科学技术大学、合肥综合性国家科学中心人工智能研究院等团队，在"本源悟空"自主超导量子计算机上成功研发出面向桶式量子随机存储器（QRAM）的"相干量子路由系统"，相关论文发表于国际期刊《物理评论X》。如果把量子计算机比作"智慧城市"，那么QRAM就是其中存储和调度数据的"数据中心"，其核心是量子路由器——它负责根据地址指令将数据准确送达目标位置。

传统方案每增加一个节点就需大量标准量子门层层分解指令，导致线路深度剧增、误差累积，限制了QRAM的扩展。研究团队提出了一种基于辅助能级的量子路由器构建方案，利用超导量子比特的辅助能级，将复杂的受控交换操作转化为由少量双比特跃迁门构成的浅线路等效实现，单个量子路由器的信息传输效率高达98%，两层路由网络整体传输效率也能达到93%。在随机访问测试中，单个量子路由器的平均保真度达到94.8%，两层路由网络的平均保真度达到82.4%。这一突破标志着我国量子计算研发从单一性能优化迈向复杂量子功能在真实硬件上的落地验证阶段。

三、全球仅4台量子优越性计算机，中国占两席

环视全球，目前实现量子优越性的计算机仅有4台，中国独占两席——左手"九章"（光量子路线）、右手"祖冲之"（超导路线），中国成为世界唯一在两条技术路线上同时实现量子优越性的国家。在超导量子计算领域，国盾量子已交付6台超导量子计算整机，其中搭载"祖冲之三号"同款芯片的"天衍-287"已完成验收，处理特定问题比全球最快超算快4.5亿倍；国内单台比特数最多的"天衍-504"也已投运。

"天衍"量子计算云平台已覆盖60多个国家和地区，累计访问量超5000万次。今年上半年，国盾量子量子计算方面的收入已经超过量子通信，标志着量子计算产业化的关键转折。安徽正推进量子信息"千家场景"行动，计划2027年建成1000个、2030年建成3000个量子应用场景，让技术用起来，就是对创新最大的支持。

综合新华网、科技日报、中国新闻网报道 | 2026年9月7日