“九章四号”研发成功 光量子计算算力领先超算10的54次方倍

5月13日，国际顶级学术期刊《自然》正式刊发我国量子计算领域的重磅突破：由中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳团队牵头，联合国内多家科研单位共同研发的可编程光量子计算原型机“九章四号”正式问世。 本次研发整合了济南量子技术研究院、山西大学、清华大学、上海人工智能实验室等机构的技术资源，是光量子计算路线的又一里程碑成果。

作为全球光量子计算路线的代表性成果，“九章”系列自2020年首次推出以来，已经历多次迭代升级，多次刷新光量子信息技术的世界纪录。 此前光量子计算的发展长期受光子损耗问题制约，本次团队研发出高效率光参量振荡器光源和时空混合编码干涉仪，将1024个高效率压缩态光场集成到8176模式的时空混合编码线路中，实现连接度的立方级扩展，首次完成对3050个光子量子态的操纵和探测，规模较上一代“九章三号”提升10倍以上。 操纵光子规模的指数级提升，直接带来了算力的飞跃。

在高斯玻色取样任务中，“九章四号”生成一个样本仅需25微秒，而当前全球最快的超级计算机使用最优经典算法完成同样任务，需要耗费超过10的42次方年，量子优势比达到10的54次方倍，大幅刷新了此前的纪录。 该成果意味着低损耗光量子处理器的规模和复杂度实现了重大突破，进一步巩固了我国在光量子计算领域的全球领先地位。

未来相关技术将为构建万亿量子模式的三维簇态、研发容错光量子计算硬件提供坚实的技术支撑。