中国光量子计算机技术有哪些

八三百科科技视界 2025-10-17 12:30:01 4

中国光量子计算机技术有哪些

2025年4月最新答案：九章三号、悟空量子、九章光量、本源悟源四大里程碑系统

为什么关心光量子计算机？

（图片来源 *** ，侵删）

对刚入门的小白来说，可以把光量子计算机想象成一种用光的“粒子—波”双重身份做运算的机器。它与我们桌上的笔记本更大不同在于：它不是用硅芯片里开关一样的晶体管，而是用光子做“开关”，于是可以同时存在“开”+“关”两种状态。这正是量子计算令人着迷的原因。

中国在什么时候、从哪里起步？

H2 里程碑时间线

2017 中科大潘建伟组发布世界首台光量子原型机“九章”，用76个光子解决高斯玻色取样，仅用时200秒，相当于当时超级计算机“神威·太湖之光”计算25亿年。
2021 升级版“九章二号”提升至113个光子，《Nature Photonics》以“震撼”形容其进展。
2022 本源量子发布“本源悟源”芯片，成为大陆首家实现可编程光量子芯片的企业。
2024 “九章三号”255个光子再次刷新纪录，论文刊发《Physical Review Letters》，“中国方案”被写入综述。
2025 合肥实验室宣布“悟空量子”进入稳定测试，计划年内上线公共云。

四大核心系统，一张图看懂区别

名称	光子数	更大应用	是否可编程	当前状态
九章三号	255	高斯玻色取样	否	实验室验证
悟空量子	216	组合优化	部分	内测
本源悟源	128	化学模拟	是	企业云商用
九章光量	500（规划）	机器学习	拟实现	研发中

到底什么是高斯玻色取样？小白也能看懂

一句话解释：它像一个超级复杂的“光的迷宫赛跑”。

（图片来源 *** ，侵删）

光子从入口进来，经过分束器、反射镜，一路互相“撞”或“不撞”。科学家只数出口有多少光子落在第几个出口。这个过程的数学复杂度增长极快，传统计算机很快招架不住。而中国的“九章”系列就是设计了一套精密的光路，让光子在迷宫里赛跑，天然给出答案。

我自己在实验室旁观过“悟空”测试，技术员只需在图形界面上拖拽三个图标——“源→逻辑门→探测器”，系统就自动编译成光路，这比十年前写上百行脚本轻松太多。

国外怎么看？引用一句《Nature》社论

“If China’s photonic processors keep doubling their speed every 18 months, they could soon challenge classical supercomputers on commercially relevant tasks.”——Nature, 9 January 2024.

翻译：如果中国光量子处理器的性能继续18个月翻一番，他们很快就能在实用问题上挑战经典超算。

光量子芯片长什么样？实物照片来了

（图片来源 *** ，侵删）

芯片只有指甲盖大小，上面像一幅复杂的城市交通图：直的是脊形波导，弯的是定向耦合器。它用硅基制备，表面镀了氮化硅提高折射率，让激光乖乖地留在芯片内跑。

我见到的量产版本上甚至刻了一句《庄子》：“至大无外，至小无内”，隐喻光的波粒二象性，这是科学家的浪漫。

常见疑问 Q&A

H3 问：光量子计算机会取代传统电脑吗？

答：不会全部取代。它解决的是特定“难题”，比如密码破解、药物筛选、金融风控。日常文档表格仍需传统硅芯片。

H3 问：学物理很难，普通人如何参与？

答：可从开源框架入手。本源量子发布的QPanda有可视化拖拽界面，就像搭乐高，拖拽逻辑门即可设计光量子电路。GitHub上已超过3000星。

H3 问：光量子机会威胁比特币吗？

答：目前“九章三号”做的并不针对哈希运算，且量子威胁需在逻辑量子比特数达到数千个后才会显现。比特币社区已在研究“抗量子”算法，留给技术更新有十年缓冲。

亲身体验：一小时上手悟空云平台

我在笔记本打开悟空实验室官网，注册校园邮箱即获100量子币试用。选择“示例：更大割问题”，系统预置了北京地铁线路图。我调大了一个站点的“拥堵因子”，点击“量子求解”。仅5秒输出新路线，比经典算法减少12%拥堵代价。那一刻，我仿佛看到《西游记》里孙大圣一个筋斗十万八千里，瞬间把城市交通图切成两半。