中国量子科技再破记录！破的是什么记录，在哪方面有优势，优势爆发的同时还有哪些难题需要攻克？今天就让我们来好好聊一聊“九章四号”。

就在5月13日，中科大潘建伟团队公布了一台机器，它能同时操纵3050个光子，处理高斯玻色采样问题，比全球最快的超级计算机快10的54次方倍，这台机器就是“九章四号”光量子计算原型机，它的算力刷新了此前所有量子原型机的纪录。

最关键的是，它攻克了光量子计算的核心瓶颈——光子损耗。

光量子计算一直有个难题，光子在传播、分束、探测的每个环节都会丢失，系统规模越大，损耗越严重，最后结果甚至会因为相差甚远而无效。过去几十年，全球实验室都没迈过这道坎。

而九章四号靠“可编程时空混合编码”解决了这个问题。简单说，它让光子在时间和空间两个维度同时干涉，相当于给光子开了多条并行通道，大幅减少了损耗。再配合高效光源，系统总效率达到51%，这个水平目前全球独一份。也正因为这个突破，可操控的光子数量从几年前的几十个跃升至现在的三千多个，计算能力呈指数级增长。

但需要强调的是，九章四号是专用机，不是通用机。它目前只擅长高斯玻色采样这一种特定数学难题，简单说就是计算大量粒子在复杂路径里的概率分布，日常办公、处理通用数据，它都做不了。

潘建伟团队对此有清晰的判断，九章四号的核心价值就两点：一是验证光量子路线在特定任务上，能远超经典计算机，也就是所谓的“量子优越性”；二是为未来的通用、容错量子计算机打基础。

接下来是大家最关心的问题，什么时候能用上量子计算机？

潘建伟院士在2025年接受采访时曾明确提到：实现量子计算的产业化应用，可能还需要10到15年。原因不是硬件不够强，而是目前还没有适配现阶段量子计算机的实用算法。

他把产业化路径分成了三个阶段：

第一阶段，让50比特左右的量子计算机，在特定问题上超过经典计算机；

第二阶段，研发专用量子模拟机，解决量子化学、高温超导这些经典计算机搞不定的科研难题；

第三阶段，实现可扩展的容错通用量子计算机。

目前九章四号，正处于第一到第二阶段的过渡阶段。虽然距离大规模商用尚需时日，但量子计算的潜力不容忽视。

尤其在先进制造领域，其长期发展价值值得重点关注。当前，先进制造领域面临一个普遍痛点：新材料与新型配方的研发，往往超出经典计算机的处理能力。以下一代电池的固态电解质或航空发动机的高温防护涂层为例，其微观结构的精确模拟，传统计算平台可能需要耗费数百年。而量子计算因其天然适配量子体系模拟的特性，有望将这一周期从数十年大幅缩短至数月。

目前，化工、汽车、芯片设计等行业已开始探索量子算法在催化材料模拟、光刻工艺建模及供应链优化等方向的应用。“九章四号”所验证的低损耗光量子技术路径，为未来攻克这些工业瓶颈提供了重要的前期基础。

当然，产业化路上还有三道坎要跨。

第一，实用算法缺位，这是最根本的瓶颈，没有好算法，再强的硬件也解决不了实际问题；

第二，落地场景稀缺，量子计算要比经典计算更划算，还需要在更多行业验证；

第三，行业存在过度宣传的风险，潘建伟也说过，有些企业为了商业利益，夸大未成熟技术，容易误导公众、浪费资源，科学家要坦诚告知大家，量子技术能做什么、不能做什么。

九章四号以三千多个光子的操控能力和指数级的算力优势，刷新了光量子计算的世界纪录。但它不是终点，而是通往通用量子计算漫长道路上的一座里程碑。从科学殿堂驶向产业战场，这条路还很长，但每一步都在为最终的通用量子计算机铺下基石。

如果未来几年量子计算平台逐步开放，你觉得哪个制造环节最需要它来突破现有瓶颈？欢迎聊聊。

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