“九章四号”再攀高峰：3050光子突破，中国光量子计算迈向可扩展时代

近日，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳团队研制的“九章四号”光量子计算原型机实现重要突破，成功完成3050光子量级的高斯玻色采样任务，在大规模低损耗光量子干涉网络领域取得世界级进展，进一步巩固了我国在量子计算领域的国际领先地位。

光量子路线：室温运行的独特优势

当前全球量子计算有超导、离子阱、中性原子、光量子四条主流路线。光量子路线具备三大不可替代的优势：一是在室温下运行，无需超导路线所需的极低温“冰箱”;二是光子抗干扰能力强，是天然的“飞行量子比特”;三是天然适配未来量子互联网。然而，光子损耗始终是制约其规模化发展的核心瓶颈——光子越多，损耗越大，有效干涉事件呈指数级下降。

破解损耗：高效率光源+时空混合编码

“九章四号”从源头与架构两方面同时发力。一是自主研发的高效率光参量振荡器，单光源效率约92%，系统总效率提升至约51%，从源头减少损失。二是采用时空混合编码，同时利用空间与时间两个自由度，通过光纤延迟环实现“时间缓存”，让同一套硬件在不同时间窗口复用，无需大量增加器件即可构建更高维度的量子网络，从根本上缓解累积损耗。

立方级扩展：颠覆性架构创新

“九章四号”最核心的突破在于实现了连接度的立方级大幅提升。传统光量子计算中，增加光子数量只能线性提升算力，且伴随更大损耗。而时空混合编码方案无需增加硬件，仅通过同一套“学生”在不同时间维度的重复配合，就让光子间的联动复杂度爆发式增长，以最少硬件资源达成超高难度量子连接。这一突破为研发测量驱动型光量子计算机、制备大规模三维簇态量子系统扫清了核心技术障碍。

从演示到可扩展：中国量子双线领跑

“九章四号”证明光量子计算可在室温、低损耗、高连接度架构下持续扩展规模，不再局限于小规模演示。我国已成为全球唯一在光量子和超导两条主路线均实现量子优越性，并同步向容错与规模化阶段迈进的国家。从“九章一号”到“四号”，从验证量子优越性到攻克损耗瓶颈，中国光量子计算正稳步迈向实用化，为药物研发、量子通信、复杂优化等未来应用铺就坚实道路。量子时代的大门，正被中国力量进一步推开。