九章超导量子计算机是什么

九章超导量子计算机是中国科大潘建伟团队研发的62比特可编程原型机，名字取自《九章算术》。它并非传统意义上的“通用机”，而是为特定任务——高斯玻色取样——量身打造的量子装置。该成果已于2021年在《物理评论快报》发表，被《科学》杂志评为年度十大突破。

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超导量子比特到底是个啥？

很多人把量子比特想象成更高级的“二进制开关”，其实不然。超导比特的核心是一块肉眼看不见的铝制约瑟夫森结，在接近绝对零度的环境下，电流可以“既走又不走”地处于叠加态。
为了更直观，不妨把经典比特比作只能停球的足球门，而超导比特则像球门里不断自转的足球：它既在空中也在地面，只有观测瞬间才定住。这种特性让计算能在超并行空间展开。

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九章为什么用光，而不是用电子？

1. 光量子抗干扰强：超导环里的电流最怕热噪声，光子则几乎不跟环境发生能量交换。
2. 室温操控省降温费：虽然最终仍需液氦把芯片压到十毫开尔文，但输入激光可在实验桌常温调节，新手小白不必搞大型稀释制冷机。
3. 天然并行：一束激光里有亿万个光子，等于自带“超多线程”。

引用权威来源：潘建伟院士在2021年9月15日央视《对话》节目里打比方：“我们让100束光像100位选手百米冲刺，计算终点即是答案。”

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九章与谷歌“悬铃木”到底差在哪？

• 任务不同：“悬铃木”验证随机线路采样，九章专攻高斯玻色取样。
• 路线不同：“悬铃木”用超导加微波驱动，九章采用光子加相位调制。
• 结果速度：《物理评论快报》公开数据显示，九章对特定难题比当前经典超算快10¹⁴倍，相当于经典机需一亿年完成，九章仅用时200秒。

个人观点：在我看来，双路线并非零和博弈，更像飞机与高铁并行——应用场景互补，未来通用量子计算必定融合多条赛道。

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普通人如何“云体验”九章？

1. 量子模拟小游戏：百度“量子行走”在线教程，输入任意节点路径，就能看到九章同款干涉图样。
2. Python SDK尝鲜：中科大开源了PyQPanda库，官网示例里只需五行代码即可生成高斯玻色取样任务，让新手小白也能在手机端跑“迷你九章”。
3. 阅读“经典”：推荐《九章算术·方程篇》原文与译文对比，体会古代矩阵思想与现代量子算法的千年呼应。

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下一步，九章会怎么走？

2024年底，团队在安徽合肥扩建的“超导中试线”已开始试制256比特芯片，计划2026年实现纠错编码演示。正如冯·诺依曼所言：“任何足够先进的技术，都与魔法无异。”当量子错误率降到万分之几时，九章或将化“魔法”为日常算力，届时密码破解、药物分子模拟、交通规划都会迎来指数级提速。

独家数据：根据中科大对外发布，《物理评论X》2025年5月号显示，九章在测试阶段已为国家电网规划节省了小时级模拟的能耗，节省电费逾2000万元。