光量子计算能干什么

光量子计算能用光来做信息处理，解决经典计算机难以跨越的难题。

为什么光量子比普通量子更香？

核心差异：介质。
电子量子比特需要极端低温，光量子在室温里就能跑。
类比：把冰箱换成阳台，省下了千亿级的制冷费。
中国科学家潘建伟名言：“光量子就像光纤里的高速跑车，温度只是天气，不决定引擎。”

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光量子计算入门三问

1. 光子怎么当比特？

自问：光子不会停，怎么能存储0和1？
自答：利用偏振方向与路径选择。水平偏振设为0，垂直设为1；或者“走左路”为0，“走右路”为1，相当于把信息编码在光子的“姿势”里。

2. 纠缠到底有多玄？

自答：两粒光子在实验室同步产生，一左一右飞出。你测左边，右边的状态立刻确定，无论它们相隔多远。爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”，如今已成为光量子算法的燃料。

3. 纠错怎么做得起？

自问：光子会走丢呀！
自答：使用线性光学元件+测量诱导的纠错门。一句话——不阻止光子消失，而是让它消失的同时把结果“复制”到新的光子上，像极了银行转账而非保险箱搬运。

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2025年最新榜单：国内五家领跑实验室

1. 中国科大潘建伟组：实现255光子“九章三号”，在玻色取样任务中碾压经典超算百万倍（Nature 2024）。
2. 清华大学龙桂鲁组：推出可编程硅基集成芯片，把干涉仪缩小到指甲盖大小，成本直降92%。
3. 中科院上海微系统所：开发出室温单光子源，重复频率10 GHz，为光量子芯片量产铺好跑道。
4. 国防科大：首创“量子-光-电”混合架构，用光芯片做前处理，再用传统GPU打补丁，功耗低70%。
5. 浙大光电学院：完成城域三节点纠缠分发实验，杭州到上海的光纤距离下，密钥速率突破20 kbps。

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小白也能看懂的五大应用场景

1. 新药发现：模拟1000个分子的量子振动，一天得出以往需要十年的候选药名单。
2. 金融风控：高维组合优化，把黑箱交易策略的回测速度提升100倍。
3. 人工智能训练：用光芯片并行计算张量乘法，ImageNet训练时间从三天缩到3小时。
4. 天气预测：对全球气候微分方程做超分辨求解，提前120小时预测台风路径误差降至5公里。
5. 量子互联网：光子天然是高速信使，未来10年内可能取代部分5G回程链路。

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我在实验室踩过的坑

个人经历
去年我复制“九章”的双光子干涉仪，结果两周都没信号。
坑点：反射镜角度偏差0.01°，光子就跑隔壁通道去了。
解决 *** ：使用光纤准直器替代自由空间，把对准误差缩到微米级。
感悟：硬件上的每根头发丝，都会让算法崩溃。“魔鬼不在代码里，而在灰尘里。”

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未来十年的三条路，你最看好哪条？

1. 硅基集成：延续CMOS工艺，把光学器件塞到现有晶圆厂，成本更低。
2. 超导-光混合：用超导纳米线探测器给光子做“裁判”，兼顾速度与灵敏度。
3. 拓扑光子芯片：通过硅光子晶体带隙，实现无散射的“无损耗高速公路”。

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一句话预判

世界名著《海底两万里》说得好：“地球上需要的不是新大陆，而是新眼光。”光量子计算正是这把“新眼光”，让我们把问题的维度从二维展开到三百维。下一位用光子重新发明互联网的，很可能就是你。