朋友們大家好！今天小界來和大家中國算力的發(fā)展！經典超級計算機計算需耗時 10?2 年的問題，“九章四號”僅用 25 微秒便完成。如此天壤之別的計算效率，盡顯“九章四號”強大算力。

這個倍數(shù)不是修辭，是實測結果。中國科學技術大學研制的這臺光量子計算機原型，在高斯玻色采樣任務上，比全球最快超算快了10??倍。

此并非通用量子計算機，而是一臺具備特定用途的專用量子模擬機，它在特定領域有著獨特的應用價值，能助力科研人員開展精準模擬研究。理解它為什么快、快在哪、能干什么，比單純記住一個數(shù)字更有意義。

在大多數(shù)人的認知里，量子計算構建于量子比特之上，呈現(xiàn)出0與1同時疊加的獨特狀態(tài)，這一特性使其與傳統(tǒng)計算方式有著顯著區(qū)別。

它采用模式路線的光量子計算，沒有嚴格意義上的量子比特，而是基于量子模式的演化。核心技術叫高斯玻色采樣。

做一個類比：經典的高爾頓板，小球下落經過釘子隨機碰撞，最終形成正態(tài)分布。九章四號相當于把釘子換成量子干涉網絡，小球換成光子。

當光子穿越網絡，其輸出并非經典概率分布，而是呈現(xiàn)出量子概率分布的獨特特征，展現(xiàn)出量子世界與經典世界在概率表現(xiàn)上的顯著差異。

此量子版本的“板子”，其復雜度呈指數(shù)級攀升，好似攀越陡峭山峰，每一步都面臨著急劇增加的難度，令人驚嘆于其增長之迅猛。

實驗具體配置如下：精選1024個量子壓縮態(tài)作為糾纏光子之源，該過程涉及8176個模式，其中包含超3000個光子。單次實驗的樣本量達到102??1種。

102??1是什么量級？宇宙中的原子總數(shù)大約10??。這個樣本量遠超宇宙原子數(shù)量的無數(shù)次方。經典超級計算機若要生成一個高斯玻色采樣結果，所需時間竟高達 10?2 年。

如此漫長的時長，凸顯出該任務的艱巨與耗時。宇宙年齡約138億年，也就是10?年量級。超算還沒算完，宇宙已經輪回不知多少次。九章四號耗時：25微秒。這就是量子計算優(yōu)越性的實測數(shù)據(jù)，不是理論推演。

九章四號的亮相，容易讓人產生一個疑問：超導量子計算路線是不是要被淘汰了？從技術邏輯上看，恰恰相反。兩條路線不是競爭關系，是互補關系。

光量子計算類似GPU。優(yōu)勢明確：室溫運行，能耗低，光子相干時間長，易于與硅光或光纖集成。局限性也明確：專用性強，換一個問題可能就無法處理。

超導量子計算類似CPU。具備高度可編程性，能夠運行多種算法，且糾錯機制較為成熟。這一特性使其在復雜運算與數(shù)據(jù)處理中展現(xiàn)出卓越的適應性與穩(wěn)定性。代價是極低溫環(huán)境運行，對噪聲敏感。

未來更可能出現(xiàn)的格局是混合架構。光量子計算作為專用加速單元，與超導量子計算的通用控制單元協(xié)同工作。就像今天的計算機不會只用GPU，也不會只用CPU。

高斯玻色采樣，乍聽之下頗為抽象，然而它卻具有強大的實用性，能夠映射到眾多類型的實際問題之中，展現(xiàn)出獨特的應用價值。

圖論問題：社交網絡中尋找關系最緊密的群體。傳統(tǒng)算法計算復雜度高，轉化為采樣問題后，九章四號可以快速輸出結果。在新藥研發(fā)進程中，量子化學發(fā)揮著至關重要的作用。

其中，分子振動譜模擬堪稱關鍵步驟，它為新藥的成功研制提供了不可或缺的支撐。分子的振動模式、能級分布，傳統(tǒng)計算機計算吃力，這類問題天然適合光量子模擬機。

機器學習：圖像特征提取、大模型中的某些核心計算模塊，如果可以重新表達為高斯玻色采樣形式，九章四號就能起到加速作用。

需要強調的是，這些應用的前提是任務能夠映射到高斯玻色采樣問題。九章四號不是通用機，不能跑任意算法，也不能取代現(xiàn)有計算機。但在它擅長的領域，它做到了經典計算機永遠無法企及的速度。

10??倍這個數(shù)字，不是為了制造驚嘆。它揭示的是一個結構性變化：計算范式的拐點正在到來。過去七八十年，計算進步的核心邏輯是晶體管越做越小、芯片越做越密。這條路線已逼近物理極限。

量子計算提供了另一條路：不靠堆晶體管，而靠量子世界的疊加、干涉和糾纏，完成經典計算機無法完成的任務。

九章四號證明了，在特定領域，這種能力已經不是理論，而是實驗室里可重復、可驗證的現(xiàn)實。它沒有量子比特，靠光子模式演化，室溫就能運行。

它的成功，為量子計算在特定領域的應用打開了一扇新的大門。至于通用量子計算何時到來，那是另一個問題。但專用機能做什么、能做到多快，九章四號已經給出了一個明確的答案。