25微秒完成超大算力任务 国产量子计算机再创世界纪录

国内光量子计算领域迎来全新技术突破，中国科学技术大学研发的九章四号量子计算原型机对外公开最新成果。这款设备在指定计算任务中的处理速度，对比全球顶级超级计算机拉开10的54次方倍的差距。这项技术成果发布后，全球算力领域的运行标准和竞争格局迎来全新调整，国内量子计算技术的整体水平站上新的行业层级。

本次研发工作由潘建伟、陆朝阳带领的中科大科研团队完成，团队长期深耕光量子计算赛道，持续迭代九章系列设备。相关研究内容整理成学术论文，在国际权威期刊《自然》完成发表，整套技术体系经过国际科研平台的专业核验。团队从初代九章设备开始，持续优化光子操控数量和设备运行模式，逐步拉大与国际同类设备的算力差距。

大众日常接触的电子设备和超级计算机，都属于经典计算体系。这类设备的算力提升，依靠芯片升级和设备集群叠加实现，性能提升幅度保持平稳节奏。行业以往的算力对比，大多停留在几倍或者上万倍的区间。九章四号带来的算力提升，跳出传统算力升级的常规范围，呈现出量级式的技术跨越。

本次测试选用行业通用的高斯玻色取样计算任务，用来核验设备的算力水平。全球排名第一的超级计算机El Capitan，处理同等计算内容需要耗费10的42次方年的时长。九章四号完成相同任务的耗时为25微秒，这个时长短于人类眨眼的动作时长。两者形成的算力差距，固定在10的54次方倍，是全球算力领域目前最大的性能差值。

设备硬件参数的全面升级，支撑算力实现跨越式提升。九章四号可稳定操控的光子数量达到3050个，前代设备的可控光子数量为255个。设备运行的模式数提升至8176个，硬件承载的计算容量实现大幅扩容。设备运行过程的损耗率持续降低，运行稳定性和任务适配性同步提升，整套设备的综合运行能力完成迭代升级。

量子计算和经典计算的工作模式存在区分。经典计算设备只能按顺序逐条处理计算任务，复杂数据的处理流程耗时更长。量子计算依托光子运行完成数据运算，可以同时处理海量数据内容，针对性适配大规模、高复杂度的计算任务。这类运行模式，刚好贴合新材料研发、药物研制、气象推演等需要超大算力支撑的行业场景。

全球量子计算赛道的竞争节奏持续加快，多个国家和科研团队都在投入资源开展技术攻关。部分海外团队侧重超导量子计算路线，国内研发团队深耕光量子计算路线。两条技术路线形成差异化发展格局，光量子计算在大规模算力输出和稳定运行方面，展现出更强的发展潜力。九章四号的落地，确定国内光量子计算路线的技术优势。

现阶段量子计算设备集中应用于专业科研场景，民用普及进度保持平稳。行业存在技术落地场景少、配套生态不完善、适配软件稀缺的现状。很多前沿算力技术停留在实验室测试阶段，和实体产业的对接程度偏低，技术价值无法全面释放。

国内科技行业可以针对性完善量子计算产业配套体系。科研机构可以持续简化设备运行流程，优化设备运维成本，降低产业落地的门槛。科技企业可以开发适配量子计算的应用软件和操作程序，丰富设备的应用场景。相关部门可以搭建量子计算共享平台，开放算力资源供各行各业科研使用，推动技术成果落地转化。

量子计算技术的持续突破，会持续改变高端算力领域的发展规则。以往全球算力标准由海外设备和技术体系主导，国内九章系列设备的迭代升级，让国内科研团队具备参与制定算力行业标准的能力。后续更多产业接入量子算力之后，新材料研发、生物医药、能源开发等领域的研发效率，会迎来全方位提升。