好消息，在光量子計(jì)算領(lǐng)域，我國(guó)又有新成果啦，而且是碾壓美國(guó)——2026年5月13日，九章四號(hào)相關(guān)研究成果正式刊發(fā)于《自然》雜志。

由中科大潘建偉、陸朝陽(yáng)、張強(qiáng)、劉乃樂(lè)領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合，成功研發(fā)出具備1024個(gè)量子壓縮態(tài)輸入、8176模式的可編程光量子計(jì)算原型機(jī)。

報(bào)道稱(chēng)，此次研發(fā)實(shí)現(xiàn)重大突破——科研團(tuán)隊(duì)首次完成對(duì)3050個(gè)光子的量子態(tài)精準(zhǔn)操縱與探測(cè)。對(duì)比2023年問(wèn)世的九章三號(hào)，光子操控規(guī)模從255個(gè)提升至3050個(gè)，實(shí)現(xiàn)了量級(jí)跨越，大幅拔高了光量子計(jì)算的技術(shù)上限。

九章四號(hào)的技術(shù)突破，依托兩大核心硬件：高效率光參量振蕩器光源、時(shí)空混合編碼干涉儀。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)將1024組高效壓縮態(tài)光場(chǎng)，整合進(jìn)時(shí)空混合編碼的8176模式光路系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)光路連接度立方級(jí)擴(kuò)容，有效破解了高維光量子系統(tǒng)普遍存在的光子損耗難題——這也是長(zhǎng)期制約全球光量子計(jì)算規(guī)模化迭代的核心瓶頸。

算力層面，九章四號(hào)優(yōu)勢(shì)尤為突出。

在高斯玻色取樣標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試任務(wù)中，它生成單一樣本僅需25微秒；反觀(guān)當(dāng)前全球性能頂尖的超級(jí)計(jì)算機(jī)，完成同等運(yùn)算任務(wù)需要耗時(shí)超10的42次方年，這一時(shí)間跨度遠(yuǎn)超宇宙現(xiàn)存年齡，最終量子優(yōu)勢(shì)比達(dá)到10的54次方量級(jí)。

分析人士指出，3050個(gè)光子的可控規(guī)模，直接帶動(dòng)量子計(jì)算狀態(tài)空間呈指數(shù)級(jí)擴(kuò)張，算力潛能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

美國(guó)光量子賽道中，PsiQuantum是行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)。

這家2016年成立的硅谷科創(chuàng)公司，累計(jì)融資規(guī)模突破10億美元，估值定格在70億美元，投資方囊括黑石、淡馬錫、英偉達(dá)風(fēng)投部門(mén)等知名資本。

但公開(kāi)資料顯示，PsiQuantum至今未披露任何可驗(yàn)證的光子操控規(guī)模實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)外公開(kāi)內(nèi)容僅集中于融資動(dòng)態(tài)、芯片硬件參數(shù)、遠(yuǎn)期建設(shè)規(guī)劃，在光子操控?cái)?shù)量這一核心硬指標(biāo)上，始終處于數(shù)據(jù)空白狀態(tài)。

技術(shù)細(xì)節(jié)方面，PsiQuantum在2025年初推出Omega光子芯片組，融合單光子量子比特與電信級(jí)硅光子工藝，硬件工藝參數(shù)亮眼：

單量子比特態(tài)制備與測(cè)量保真度99.98%，雙光子量子干涉可見(jiàn)度99.5%，芯片間量子互聯(lián)保真度99.72%，足以體現(xiàn)其在光量子集成芯片制造領(lǐng)域的工藝水準(zhǔn)。

但這項(xiàng)技術(shù)無(wú)法回避一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，那就是：該芯片組能夠同時(shí)穩(wěn)定操控多少個(gè)光子？對(duì)于光量子計(jì)算系統(tǒng)而言，可同步操控的光子數(shù)量，是判定算力等級(jí)的核心標(biāo)準(zhǔn)，而這一關(guān)鍵對(duì)標(biāo)數(shù)據(jù)，目前尚無(wú)公開(kāi)權(quán)威披露。

換言之，在光量子計(jì)算的基礎(chǔ)研究方面，我國(guó)是碾壓美國(guó)。潘建偉團(tuán)隊(duì)一路迭代，九章從1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，如今已升級(jí)至4號(hào)，相對(duì)于美國(guó)已跑出了代際差距。

工程落地與產(chǎn)業(yè)化：中國(guó)完成商業(yè)化閉環(huán)，美國(guó)停留在融資研發(fā)階段。

與基礎(chǔ)研究同步的是實(shí)際應(yīng)用，即：跳出實(shí)驗(yàn)室科研層面，在工程化落地、商業(yè)化量產(chǎn)領(lǐng)域拓展——國(guó)內(nèi)企業(yè)已率先打通從研發(fā)、生產(chǎn)到交付運(yùn)營(yíng)的完整商業(yè)鏈條，落地成果清晰可查。

玻色量子在2025年底向北京電子城交付一臺(tái)1000量子比特相干光量子計(jì)算機(jī)，雙方簽訂正式采購(gòu)合同，設(shè)備順利完成預(yù)驗(yàn)收。

在此之前，該企業(yè)已向國(guó)家超算成都中心、中國(guó)移動(dòng)等機(jī)構(gòu)交付商用整機(jī)，所有交付設(shè)備均通過(guò)專(zhuān)家評(píng)審，投入常態(tài)化運(yùn)營(yíng)。

產(chǎn)能布局上，玻色量子在深圳建成國(guó)內(nèi)首個(gè)規(guī)模化專(zhuān)用光量子計(jì)算機(jī)生產(chǎn)工廠(chǎng)，2025年11月正式投產(chǎn)，覆蓋模塊研發(fā)、整機(jī)組裝、性能測(cè)試全流程，年產(chǎn)整機(jī)可達(dá)數(shù)十臺(tái)。

圖靈量子則聚焦光子芯片國(guó)產(chǎn)化，聯(lián)合上海交通大學(xué)無(wú)錫光子芯片研究院，搭建國(guó)內(nèi)首條光子芯片中試生產(chǎn)線(xiàn)，打通芯片設(shè)計(jì)、晶圓制備、封裝測(cè)試、系統(tǒng)集成全產(chǎn)業(yè)鏈。

2025年6月，該中試線(xiàn)成功下線(xiàn)首片6寸薄膜鈮酸鋰光子芯片晶圓，配套的高性能調(diào)制器芯片實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。

產(chǎn)線(xiàn)落地后，光量子芯片研發(fā)周期從半年壓縮至兩周，研發(fā)效率大幅提升；商業(yè)層面，企業(yè)2025年上半年斬獲上億元訂單，商業(yè)化盈利能力持續(xù)兌現(xiàn)。

合肥硅臻芯片同樣實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主可控，2025年底推出自研硅光集成通用可編程光量子計(jì)算機(jī)。設(shè)備核心組件，包括糾纏光子源、集成光量子計(jì)算芯片、專(zhuān)用測(cè)控系統(tǒng)，均為自主研發(fā)生產(chǎn)。

多家媒體報(bào)道稱(chēng)，該機(jī)型以光子作為量子比特載體，搭建成熟完整的計(jì)算機(jī)運(yùn)行架構(gòu)，依托云平臺(tái)對(duì)外開(kāi)放算力服務(wù)，能夠適配中小型量子計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景。

總結(jié)國(guó)內(nèi)三家頭部光量子企業(yè)的共性：有實(shí)體真機(jī)、有商用客戶(hù)、有官方驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、有實(shí)際營(yíng)收、有量產(chǎn)產(chǎn)線(xiàn)，工程化與商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)鏈路完全跑通，產(chǎn)業(yè)落地進(jìn)入穩(wěn)定迭代階段。

反觀(guān)美國(guó)企業(yè)，不僅研發(fā)落后，商業(yè)化落地進(jìn)展也很遲緩。

PsiQuantum雖在2025年完成10億美元E輪融資、估值維持70億美元高位，且擁有Omega芯片組優(yōu)質(zhì)工藝參數(shù)加持，但至今沒(méi)有任何一臺(tái)商用光量子計(jì)算機(jī)完成交付。

企業(yè)產(chǎn)品交付時(shí)間表多次延后，最新規(guī)劃顯示：量產(chǎn)產(chǎn)品預(yù)計(jì)2027年底問(wèn)世，2026年才啟動(dòng)芝加哥、布里斯班兩大量子計(jì)算中心的建設(shè)工作。

另一家光量子企業(yè)Xanadu技術(shù)迭代更為緩慢，目前僅保有12量子比特原型機(jī)，量子數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)劃最早要到2029年啟動(dòng)。

簡(jiǎn)明對(duì)比中美產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，不難發(fā)現(xiàn)：中國(guó)企業(yè)手握可交付商用整機(jī)、真實(shí)客戶(hù)驗(yàn)收記錄、常態(tài)化生產(chǎn)產(chǎn)線(xiàn)和持續(xù)性營(yíng)業(yè)收入；美國(guó)頭部企業(yè)依靠高額融資、亮眼單項(xiàng)技術(shù)參數(shù)、資本市場(chǎng)熱度加持，卻始終沒(méi)有公開(kāi)落地的商用交付設(shè)備，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度明顯滯后。

南生強(qiáng)調(diào)：本文對(duì)比的是“光量子計(jì)算”

需要明確的是：上述優(yōu)勢(shì)僅局限于光量子計(jì)算單一技術(shù)賽道。量子計(jì)算行業(yè)并非只有光量子這一條路線(xiàn)，超導(dǎo)、離子阱、中性原子、硅自旋等技術(shù)方向各有優(yōu)劣，全球各國(guó)布局側(cè)重差異顯著。

在光量子計(jì)算這個(gè)細(xì)分賽道，中國(guó)無(wú)論是核心科研指標(biāo)、技術(shù)突破高度，還是工程商業(yè)化落地成果，均已實(shí)現(xiàn)對(duì)美國(guó)的全面反超。

但放大至整個(gè)量子計(jì)算行業(yè)，中美兩國(guó)依托不同技術(shù)路線(xiàn)形成差異化優(yōu)勢(shì)，各有所長(zhǎng)——美國(guó)領(lǐng)跑離子阱賽道，中國(guó)深耕光量子。有意思的超導(dǎo)量子計(jì)算技術(shù)路線(xiàn)，中美形成“并跑”格局：

美國(guó)憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)和科技巨頭引領(lǐng)，走的是“企業(yè)主導(dǎo)、生態(tài)驅(qū)動(dòng)”的道路，我國(guó)則是“國(guó)家隊(duì)沖鋒、產(chǎn)業(yè)化并重”的模式，并在關(guān)鍵性能指標(biāo)上已實(shí)現(xiàn)反超。