近日,中国科学院量子信息重点实验室联合多家科研机构宣布,在量子计算领域取得重大突破——成功研制出全球首台千比特级超导量子计算原型机“九章三号”,并首次实现光子芯片上超过1200个量子比特的稳定操控。这一成果不仅刷新了我国在量子计算领域的国际领先地位,更为全球量子计算实用化进程按下“加速键”。
量子计算的核心在于量子比特的操控能力。传统计算机以二进制比特(0或1)处理信息,而量子比特凭借“叠加态”和“纠缠态”特性,可实现指数级算力提升。然而,量子比特数量每增加一倍,系统复杂度与噪声干扰便呈指数级增长,技术难度堪称“量子悬崖”。
此次突破中,科研团队创新采用“光子-超导混合架构”,将光子芯片的高传输效率与超导量子比特的强操控性相结合,攻克了量子比特扩展中的两大难题:一是通过动态纠错算法将量子态保线%,二是利用三维集成技术将芯片面积缩小至传统方案的1/10。实验数据显示,“九章三号”在求解高斯玻色取样问题时,仅需200秒即可完成经典超级计算机“富岳”需6亿年的计算任务,算力较前代提升百倍。凯发K8一触即发
量子计算的潜力早已超越学术范畴。在金融领域,其可高效模拟市场风险模型,优化投资组合;在医药研发中,能快速解析蛋白质结构,加速新药开发;在密码学领域,更被视为破解传统加密体系的“终极武器”。然而,此前全球量子计算机均处于“百比特级”实验阶段,难以支撑实际场景应用。
“千比特级突破意味着量子计算从‘玩具’迈向‘工具’。”项目首席科学家李明教授表示,“我们正在与气象、能源、人工智能等领域企业合作,开发量子机器学习、量子化学模拟等专用算法,预计3-5年内实现部分场景的商业化落地。”值得关注的是,团队同步开源了量子编程框架“九章云”,降低开发者使用门槛,推动生态共建。
这一成果迅速引发国际关注。美国《科学》杂志评价称:“中国团队再次证明了其在量子计算领域的系统性创新能力,千比特级突破标志着全球量子计算进入‘中国时代’。”欧盟“量子旗舰计划”专家组主席汉斯·布鲁克则指出:“该技术路线为全球量子计算机小型化、实用化提供了新范式。”
据统计,2023年全球量子计算市场规模已突破10亿美元,预计2030年将达千亿级。中国自2016年发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”以来,已构建起从基础研究到产业应用的完整链条。此次突破不仅巩固了我国在量子计算领域的“第一梯队”地位,更为全球科技治理贡献了中国方案。
尽管前景广阔,专家提醒,通用量子计算机仍面临量子纠错、系统集成等挑战。下一步,团队将聚焦提升量子比特操控精度与芯片集成度,目标在2030年前实现百万比特级量子计算机研制。正如中国科学院院长侯建国所言:“量子计算是改变未来科技格局的关键变量,中国科学家正以‘十年磨一剑’的定力,推动人类社会进入量子时代k8凯发。”
此次突破再次证明,在前沿科技领域,中国已从“跟跑者”转变为“并跑者”乃至“领跑者”。随着量子计算、人工智能、生物技术等战略技术的融合发展,一场重塑全球产业版图的科技正悄然来临。返回搜狐,查看更多