“九章四号”造出来了!速度比全球最快超算还要快10的54次方倍?

文:纵马封川
编辑:离歌
5月13日这个周三,国际顶级学术期刊《自然》杂志一篇论文刷屏了。
中国人把"九章四号"造出来了!
什么概念?25微秒对10的42次方年,比目前全球最快的超级计算机还要快10的54次方倍。
25微秒 vs 10的42次方年的"龟兔赛跑"
先看第一层。
5月13日,中国科学技术大学发布了一条重磅消息:潘建伟、陆朝阳、张强、刘乃乐等组成的研究团队,联合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、崂山实验室、国家并行计算机工程技术研究中心等单位,成功研制出1024个量子压缩态输入、8176模式的可编程量子计算原型机——"九章四号"。

同一天,论文登上了《自然》。
首次操纵和探测高达3050个光子的量子态。这是什么概念?2023年的"九章三号"是255个光子,短短两年多,光子数翻了10倍多。
这还没完。
真正让人头皮发麻的是它的速度。
"九章四号"求解高斯玻色取样问题,生成一个样本仅需25微秒。
而用全世界最快的超级计算机——美国的"El Capitan"——配合目前最好的经典算法,需要超过10的42次方年。
10的42次方年是个什么概念?
整个宇宙的年龄大约才138亿年,也就是1.38乘以10的10次方年。
也就是说,El Capitan要算到宇宙轮回上千亿亿亿亿次,"九章四号"已经把咖啡都喝完了。

量子优势比:10的54次方。
这是什么样的差距?说穿了,这已经不是"快"和"慢"的问题,这是"现在"和"永远"的问题。
请注意,这台机器的研究照片,是2026年4月10日拍摄的。也就是说,从拍照到上《自然》,只用了一个月。中国科大这次,没给世界留任何反应时间。
事情到这里突然掉头。
很多人不知道,"九章"这个名字,来自中国最古老的数学著作《九章算术》。这是2000多年前老祖宗留下的算术经典,而今天,中国人用同样的名字,给人类的计算能力开了一个新次元的口子。
新华社记者形象地打了个比方:"九章四号"比超算快"超过亿亿亿亿亿亿倍"。
亿亿亿亿亿亿——这是用普通话能说清楚的最高极限了。再往上,汉语词汇已经追不上中国科学家的脚步。
更关键的是,这并不是一个孤立的奇迹。
从"悬铃木"到"九章四号":一场没人敢叫停的"光速接力"?
事得从2019年说起。
那一年,美国谷歌公司发布了53个超导比特处理器"悬铃木",率先宣称实现"量子霸权"。一时间,硅谷弹冠相庆,西方媒体齐声欢呼:"美国又赢了。"

只不过,这事没多久就被反转。
中国科大和上海人工智能实验室的联合团队,通过创新的经典算法,全面打破了谷歌的"量子霸权"宣称,硬是把"悬铃木"那点优越性给抹平了。
2020年12月,中国出手——76个光子的"九章"问世,国际上首次在光学体系中实现量子计算优越性。
2021年——"九章二号",113个光子。
2023年——"九章三号",255个光子。
2026年5月——"九章四号",3050个光子。
六年时间,从76到3050,整整40倍。
什么叫加速度?这就叫加速度。什么叫"换道超车"?这就叫换道超车。
但这还没完。
更要命的是中国选的这条赛道。目前主流量子计算技术路线有四种:超导、离子阱、光量子、中性原子。美国谷歌、IBM押的是超导,中国把宝压在了光量子上。
为什么?因为光量子有一个天大的优势——它不怕冷。
超导量子计算机得在接近绝对零度的环境里运行,整套设备像一座冰山。
而光量子计算机用光子来编码量子比特,理论上可以在室温下运行,未来真要走向产业化,路要顺得多。
说到这里,不得不提一个细节。
陆朝阳教授在接受新华社专访时,揭秘了这次最大的技术突破——首创的"可编程时空混合编码"架构。
什么意思?过去的光量子计算机要扩大规模,只能往大里堆光学器件,结果设备越来越庞大、损耗越来越高,走到一定程度就走不动了。这是全球公认的"拦路虎",光量子界叫它"光子损耗"。
中国团队怎么破?
让光子在时间和空间两个维度上同时干涉。
一个维度走不通,那就开两个维度。一个时空走不通,那就让光子在两个时空里穿梭。
听起来像玄学,做起来是硬功夫——光源效率92%,系统总效率51%。这是什么水平?这是目前世界上同类装置里最高的水平。
事实上,整套设备就是一个"有着8176个出口的超级三维立体迷宫",3050个光子在里面进行极其复杂的干涉游走。

再往深一层看。
这台机器的意义,绝不仅仅是"打破纪录"四个字。
第一,它代表了低损耗光量子处理器在规模和复杂度上的重大飞跃,进一步巩固了中国在光量子计算领域的世界领先地位。
第二,它的研究成果未来可以生成"玻色纠错码",这是打造未来高稳定通用量子计算机的关键钥匙。
第三,也是最关键的一点——它给中国未来构建"万亿量子模式的三维簇态"和"容错光量子计算硬件"奠定了基础。
什么是容错光量子计算硬件?通俗讲,就是真正能干活、能解决实际问题的下一代量子计算机。
谁能先造出来,谁就掌握下一代算力的钥匙。

让人警觉的是西方的反应。
美国从2022年开始就对中国搞"小院高墙",对量子技术领域实施严密的出口管制。一边是华为被卡芯片,一边是中国量子被列入"实体清单",封锁名单越拉越长。
但"九章四号"出现的方式,恰恰说明:封不住,也卡不住。
请注意,这台机器的关键器件、关键算法、关键架构,全部是中国自主研发。
山外青山楼外楼,关上一扇门,中国人就推开一扇窗。
更何况,这次合作单位的名单也很有讲究。济南量子技术研究院、上海人工智能实验室、崂山实验室、国家并行计算机工程技术研究中心——从黄海之滨到长江之畔,从青藏高原到合肥湖畔,*一支真正意义上的"国家队"已经成型。
这才是真正让对手坐立不安的事情。
最后,怎么看?
最后,怎么看?完全我个人看法,说几层意思吧。
第一层,量子计算这条赛道,已经从"美国领跑"变成了"中美并跑",甚至在光量子这个细分方向上,中国已经走在了最前面。
这不是自吹自擂。《自然》杂志的审稿人早在"九章"时代就说过——这是"一个最先进的实验""一个重大成就"。今天的"九章四号",已经把255个光子的纪录抬高了十倍多。
谁还能追得上?这个问题已经不好回答了。
再说一层。
第二层,真正的科技竞争,从来不是表演秀,而是马拉松。
我看到,有些朋友看到"10的54次方倍"就开始飘了,仿佛中国已经赢得了"量子大战"。这话说得太早。
潘建伟院士自己就一再强调,"九章"系列目前还是"专用量子模拟机",只擅长解决"高斯玻色取样"这一类特定数学问题。离真正能解决加密、制药、材料设计的"通用量子计算机",还有漫长的路。
冷静很重要,但骄傲也是真的。
不过,正是因为有"九章一号"到"九章四号"这样扎实的一步一步,中国才有可能在未来站到那个真正"通用"的山顶上。
还有最重要的一点。
第三层,科技不分国界,但科学家有祖国。

2020年,"九章"刚问世的时候,陆朝阳教授给美国的同行Scott Aaronson教授寄了200个口罩。那是疫情最艰难的时候,美国买不到口罩。Scott后来感慨地写道,"他完全没有提过这方面的要求"。
这就是真正的科学家。一手做世界顶尖的实验,一手做世界温暖的事情。
今天的"九章四号"也好,明天的"九章五号"也罢,它们都不是为了"打谁的脸",而是为了让人类的计算能力,再往前迈一步。
世界不需要更多的"霸权",世界需要更多的"九章"。
中国人造的"九章",写的是中国名字,但留给世界的,是一束让所有人都能看得见的光。
最后讲一个故事。
古希腊有个智者叫阿基米德,他曾说过一句名言:"给我一个支点,我可以撬动整个地球。"
两千年来,没人真的找到那个支点。
但今天,在合肥的实验室里,3050个光子静静地在一个不到3平方米的桌面上闪烁。
这个支点,或许就藏在这束光里。
而握着这束光的,是一群默默无闻、几十年如一日的中国科学家。
向他们,致敬。
参考信源:
《新华社》·〈中国量子计算再破纪录 独家揭秘"九章四号"〉·2026年5月13日
《央视新闻》·〈我国科研团队成功研制出可编程量子计算原型机"九章四号"〉·2026年5月13日
《观察者网》·〈"九章四号"成功研制,成功建立国际上最强的"量子计算优越性"〉·2026年5月13日
《光明网》·〈中国量子计算再破纪录 独家揭秘"九章四号"〉·2026年5月14日
《北京日报》·〈揭秘!"九章四号"量子计算原型机首次公布实景视频〉·2026年5月13日
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