誰能想到,有一天“算力”這個(gè)詞,會用“億億億億億億倍”這種單位來衡量?聽起來匪夷所思,但它真的來了。
2026年5月13日,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團(tuán)隊(duì)向世界甩出了一個(gè)王炸——可編程光量子計(jì)算原型機(jī)“九章四號”研制成功。 這一回,連全球最快的超級計(jì)算機(jī)都得甘拜下風(fēng)。
雖然九章四號目前還不能直接幫你跑工廠的ERP系統(tǒng)、算流水線的排班表,但在這背后,一場可能深度重塑中國先進(jìn)制造業(yè)底層計(jì)算邏輯的大幕,正在悄然拉開。
碾壓超算的“光子洪流”,算力到底強(qiáng)到多離譜?
一說到量子計(jì)算,很多人覺得它還是科幻片里的遙遠(yuǎn)名詞。但“九章四號”的降臨,硬生生把科幻拽進(jìn)了現(xiàn)實(shí)。
超算做任務(wù),像讓一個(gè)快遞小哥用電動車一件一件搬運(yùn)貨柜;量子計(jì)算機(jī)做任務(wù),則像是同時(shí)拉起數(shù)百輛集裝箱卡車,瞬間完成整個(gè)貨運(yùn)站的吞吐。一個(gè)在“算”,一個(gè)在“態(tài)” 。
“九章四號”將這種并行能力玩到了極致。它首次實(shí)現(xiàn)了 1024個(gè)量子壓縮態(tài)輸入和8176模式的可編程線路,甚至能同時(shí)操縱和探測高達(dá) 3050個(gè)光子 的復(fù)雜量子態(tài)——而四年前的初代“九章”只能處理76個(gè)光子。
操縱向3050個(gè)光子的同時(shí)控制,背后靠的是核心技術(shù)升級。研發(fā)團(tuán)隊(duì)攻克了光子損耗這一光量子領(lǐng)域的大難題,研發(fā)出高光效率的振蕩器光源和時(shí)空混合編碼干涉儀,讓系統(tǒng)總效率飆升至51%,并實(shí)現(xiàn)了連接度的立方級擴(kuò)展,就像把一個(gè)狹窄的鄉(xiāng)間小道擴(kuò)建為全國互通高速樞紐。
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正是這種幾何級數(shù)的跨越,讓它面對高斯玻色取樣(一種被公認(rèn)連經(jīng)典超級計(jì)算機(jī)都難以解決的復(fù)雜任務(wù))時(shí),快得讓人懷疑人生。九章四號只用 25微秒 就能生成所需樣本,而美國的那臺全球最強(qiáng)超算即便用上最優(yōu)算法,也至少需要 10的42次方年 才能干完同樣的事。
打個(gè)比方,那就是一場人類與螞蟻舉杠鈴的較量,而且螞蟻根本看不到杠鈴在哪兒。
先進(jìn)制造業(yè)的“加速引擎”,九章到底有什么用?
可能有人會問:這么霸道的算力,是不是只在象牙塔里繞圈圈?
說實(shí)話,目前“九章四號”仍屬于專用機(jī),還無法像流水線上的工控電腦那樣即插即用。但從中長期來看,潘建偉院士團(tuán)隊(duì)此次突破的“低損耗光量子處理器”,對整個(gè)工業(yè)體系都至關(guān)重要。
先進(jìn)制造業(yè)有一個(gè)核心痛點(diǎn):很多新材料、新配方靠現(xiàn)有電腦根本算不動。 比如下一代電池的固體電解質(zhì)、航空發(fā)動機(jī)涂層、超導(dǎo)材料……這些物理世界的微觀模擬,經(jīng)典計(jì)算機(jī)要算上幾百年才能模擬出幾納米的相互作用。
量子計(jì)算機(jī)天然就是為模擬量子世界而生的。 它能直接計(jì)算材料中的電子結(jié)構(gòu),大幅縮短從研發(fā)到量產(chǎn)的周期,這才是先進(jìn)制造業(yè)求之不得的“加速引擎”。
從《自然》雜志的研究論文到制造業(yè)落地,九章的底層能力已經(jīng)開始和業(yè)內(nèi)需求對焦。在化工、汽車、芯片等行業(yè),量子算法已經(jīng)能用于優(yōu)化供應(yīng)鏈、革新半導(dǎo)體光刻建模和催化材料研發(fā)。
可以大膽預(yù)言:一旦容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)成熟,制造業(yè)巨頭們必定會第一時(shí)間下場,搶奪這個(gè)能讓他們擺脫摩爾定律內(nèi)卷的“神兵利器”。
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萬億級產(chǎn)業(yè)閘門開啟,我們離“人手一臺”還有多遠(yuǎn)?
東興證券最新報(bào)告提到,量子產(chǎn)業(yè)正從培育期邁入工程化加速階段。預(yù)測到2035年全球市場規(guī)模有望逼近 8077.50億美元,幾乎接近萬億級別。
而且國家層面已經(jīng)把量子科技列為“十五五”未來產(chǎn)業(yè)之首,2026年一季度國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域融資就高達(dá)22億元。
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但熱度之下,我們依然要清醒。“九章四號”雖然做了極佳的算力驗(yàn)證,但走通產(chǎn)業(yè)化之路仍面臨幾座大山——
一是量子糾錯(cuò)。 目前的量子計(jì)算機(jī)使用的是容錯(cuò)率低的“物理量子比特”,哪怕輕微的環(huán)境波動都會讓計(jì)算結(jié)果亂套。不解決糾錯(cuò)問題,機(jī)器很難長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。
二是系統(tǒng)集成和降本。 現(xiàn)在的量子計(jì)算機(jī)大多是超級繁瑣的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。要靠中國發(fā)達(dá)的精密制造業(yè),把這塊“金磚”變成普羅大眾能用得起的云端算力,還差一個(gè)集成化和降本的瓶頸跨越。
所以,我忍不住想問問各位制造領(lǐng)域的行家里手:
你所在的行業(yè),是否存在那種“經(jīng)典的計(jì)算機(jī)完全算不動,只靠人類經(jīng)驗(yàn)堆”的痛點(diǎn)?
假如未來五年內(nèi)量子云計(jì)算平臺成熟了,你最希望用它來攻克哪類成本極高的環(huán)節(jié)?
面對這扇即將被“九章”系列大力推開的算力變革之門,你們在做哪些技術(shù)儲備和思維調(diào)整?
歡迎在評論區(qū)留下自己的洞見。
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人類一直在追尋更極致的效率。過去依靠電力,后來依靠芯片,而“九章四號”的誕生告訴我們,真正的“光子洪流”剛剛開幕。誰能最先駕馭這股力量,誰就能在未來的工業(yè)4.0甚至5.0時(shí)代奪得先手。
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