2026 年 5 月 13 日，中国科大潘建伟、陆朝阳团队联合多家机构研制的 **“九章四号” 光量子计算原型机成果发表于《自然》，实现3050 光子量级操纵，算力呈立方级跃升 **，比全球最快超算快10⁵⁴倍，筑牢国际最强量子优越性，走出独立于超导路线的光量子新赛道。
一、核心参数：算力断崖式领先
- 光子数：3050 个（九章三号 255 个，提升超 10 倍）。
- 输入 / 模式：1024 个量子压缩态输入、8176 个输出模式。
- 算力优势：高斯玻色采样任务中，比超算 “El Capitan” 快10⁵⁴倍；超算需10⁴² 年的任务，“九章四号” 仅需25 微秒。
- 空间维度：希尔伯特空间维度达10²⁴⁶¹，计算复杂度呈指数级增长数字中国建设峰会。
二、立方级突破：架构颠覆性创新
核心是时空混合编码 + 立方级连接度扩展，解决传统光量子 “堆硬件、高损耗” 瓶颈。
- 传统方案（空间维度）：仅靠空间光路扩展，器件越多损耗越大，算力仅线性增长，易达天花板安徽省科学技术厅。
- 九章四号（时空混合）：同步利用空间 + 时间自由度，硬件复用、光纤延迟环实现 “时间缓存”，光子在时空维度同时干涉，无额外硬件即扩大量子网络，从根源抑制损耗滁州市科学技术局。
- 立方级连接度：光子模式联动干涉能力随硬件增加立方级跃升，而非线性增长，实现算力质变安徽省科学技术厅。
三、新赛道：中国光量子路线的战略价值
- 技术路线独立：避开谷歌、IBM 主导的超导量子路线，深耕光量子，室温运行、相干性好、易扩展，形成差异化优势。
- 产业化生态密集：构建全球最密集光量子生态圈，推动量子计算从 “实验室” 走向 “实用化”。
- 量子优越性标杆：2020 年九章一号首次实现量子优越性，九章四号将优势拉至10⁵⁴倍，巩固中国在光量子领域的全球领跑地位。
四、意义与展望
- 短期：为组合优化、量子化学、人工智能等领域提供超强算力支撑。
- 长期：验证光量子计算可规模化、可扩展，为容错量子计算奠定基础，推动量子科技产业升级。
- 战略：标志中国在量子计算领域实现从跟跑到领跑的跨越，抢占下一代信息技术制高点。
- 短期：为组合优化、量子化学、人工智能等领域提供超强算力支撑。
- 长期：验证光量子计算可规模化、可扩展，为容错量子计算奠定基础，推动量子科技产业升级。
- 战略：标志中国在量子计算领域实现从跟跑到领跑的跨越，抢占下一代信息技术制高点。
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