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發佈日期
2026-09-27
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4分鐘
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中國科學技術大學團隊研發光量子電腦「九章」，早前完成一項專門設計高斯玻色取樣運算，只用約 4 分鐘。研究人員估算全球最強超級電腦處理同一運算，需時長達 26 億年。這項實驗展示光量子系統在特定運算具巨大潛力，同時證明中國具備量子計算優勢，而非取代現有超級電腦通用工具。
九章如何完成天文數字級運算
九章利用光子（光粒子）作運算單位，操作稱為高斯玻色取樣數學問題。這類問題涉及大量光子在複雜光學網絡中互相干涉，運算難度隨光子數目增加而急劇上升，傳統電腦難以模擬。九章團隊使用 76 個光子完成這項取樣運算，耗時約 200 秒，即約 3.3 分鐘。研究人員估算若用傳統超級電腦處理同一運算，需時約 2.5 億至 2.6 億年，兩者差距達天文數字級別。這次成果令中國成為全球第二個實現「量子優勢」國家，同時是首個在光學系統做到這點團隊。
量子優勢是指量子電腦在特定任務，運算速度遠超傳統電腦所能實現水平。九章這次實驗正是設計作展示這種優勢基準測試，並非用於處理日常運算或取代現有超級電腦實用工具。
光量子技術持續突破 九章 4.0 表現更驚人
中國科學技術大學團隊今年 5 月在學術期刊《自然》公開最新成果「九章 4.0」，顯示光量子運算能力仍在快速提升。九章 4.0 處理光子數目由原本 76 個大幅增加至 3,050 個，系統輸入 1,024 個壓縮態光子，經過 8,176 條模式通道運算。實驗顯示產生最複雜數據樣本只需 25 微秒，即百萬分之 25 秒。研究團隊估算若由現時全球最快超級電腦 El Capitan 計算同一結果，所需時間超過 10 的 42 次方年，遠超宇宙年齡。這數字顯示光量子路線在過去 6 年間，運算優勢持續擴大。
中國量子競賽版圖
除光量子路線，中國另一支團隊亦以超導量子電腦路線推進，代表作為「祖沖之 3.0」，已達 105 個量子位元規模，並在隨機電路取樣測試表現追近美國 Google 同類系統。業界報告普遍認為美國目前在量子運算整體領域仍略為領先，但中國憑藉國家層面持續投資，正加快收窄差距。九章系列被視為中國光量子路線代表，亦是全球少數能與美國 PsiQuantum 等公司競爭光子量子計算團隊。
量子電腦目前仍主要用於特定基準測試及科研用途，距離取代日常超級電腦處理通用運算仍有一段距離。不過九章系列持續突破，顯示光量子技術路線在追求量子優勢方面已走出實驗室階段，逐步建立可重複驗證技術基礎。
資料來源：China Daily