中国光量子计算技术突破点在哪?
答案:2024年底“九章四号”光量子机完成255个光子的稳定相干,算力等效超神威太湖之光一亿倍,标志着我国率先跨越“量子计算优越性”第二道门槛。

为什么光量子计算被称作“追光者的游戏”
光量子计算以光子当量子比特,靠光的偏振或路径叠加存储信息。与超导、离子阱路线相比,它天生室温运行、抗电磁干扰,被业内人士视为最可能先落地的通用量子计算形态。正如《庄子·逍遥游》所言,“乘天地之正,而御六气之辩”,光本身的无质量特性,让它几乎没有“热噪声”这份世间扰动。
255光子里程碑:九章四号到底改变了什么
- 相干时间从微秒提升到毫秒级,单光子可连续参与万级干涉而不失真。
- 采样复杂度指数爆炸:255个光子的玻色取样,经典超算需算到宇宙年龄的千分之一。
- 集成度新纪录:一块3 cm×3 cm硅基光子芯片上,集成超500个可调分束器。
中科大陆朝阳教授在采访中用《三体》打比方:“过去我们是三体人乱纪元里的火鸡,现在终于能窥见农场主的日历。”这比喻既贴切又带着中国科研工作者的幽默。
三步看懂光量子计算工作流程

- 光源制备:激光脉冲穿过非线性晶体,产生成对纠缠光子。
- 可编程干涉 *** :成千上万条波导组成马赫-曾德尔干涉仪,像“光子版集成电路”。
- 单光子探测与后处理:超导纳米线探测器以皮秒级精度捕捉到达时间,再用FPGA实时统计概率分布。
普通人也能体验量子计算?两大官方入口
平台 | 免费额度 | 特色实验 |
---|---|---|
“量星”云平台(本源+中科大) | 每日50次255光子任务 | 可拖拽式图形编程 |
中科院量子之声 | 浏览器即开即用 | 3分钟跑出“分草莓”优化解 |
个人心得:去年我参加“量子之声”冬令营,之一次亲手调谐干涉仪后,才真正体会到噪声像顽皮孩子——一点点桌面震动都会让可见度骤降。
四大产业场景即将被重塑
正如比尔·盖茨在《未来之路》里预言:“我们总是高估两年内的变化,却低估十年内的变革。”光量子计算正悄悄走出实验室。
- 新药发现:模拟蛋白质折叠,将传统分子动力学时间从数年缩至数小时。
- 金融风控:蒙特卡洛模拟组合风险,银行内部测试显示计算耗时下降到原来的千分之一。
- 智能电网:实时求解上万节点的更优潮流,某省级电网2024仿真节电4.7%。
- 密码学迁移:国密 *** 9后量子算法已完成光量子硬件适配,预计2028年正式商用。
常见疑问快问快答
Q:国产光量子芯片和国外差多远?
A:在光子集成度上,中国与加拿大Xanadu差距已缩小到半代工艺,但我们拥有全球更大的通信级硅光产线,量产能力反而领先。

Q:会不会出现量子霸权导致隐私裸奔?
A:国家密码管理局已启动“光华计划”:凡是等效100量子比特以上的设备,必须接入监管沙箱,计算任务需备案。
Q:小白如何开始自学?
A:推荐三步:
1) 看B站UP主“量子咖啡喵”的10分钟动画系列;
2) 读官方开源教程《Photonic Quantum Walk in 9 Days》;
3) 去“量星”云上做之一个“Hello, Quantum!”实验,运行完系统会寄送实体光栅贴纸当纪念。
【独家数据】截至2024春节,国内光量子相关企业融资总额已达78亿元,长三角汇聚62%的岗位;猎头告诉我,熟悉硅基PIC版图设计的应届生年薪已抬到55万元,人才荒比芯片荒更紧迫。
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