中国量子计算机研究，再次突破世界记录，比超级计算机快了亿万倍

抖音热门 2025年09月17日 03:51 0 admin

量子计算，这个名词最近几年频频出现在大众视野里，它的变化不像手机换代那样能让人迅速感知，却在以一种近乎“疯狂”的速度悄然迭代。

就在今年3月份，中国科学技术大学潘建伟、朱晓波等科学家团队成功打造出了“祖冲之三号”，这是一台拥有105个量子比特的超导量子计算原型机，它的出现不仅刷新了全球超导量子计算优越性的纪录，更以“千万亿倍”的运算速度优势碾压了目前全球最快的超级计算机。

这个消息一出，简直让人瞠目结舌。从光量子“九章”到超导“祖冲之”系列，中国是如何在短短几十年间，在两条主流技术路线上都实现了突破？“祖冲之三号”又有哪些强大之处？它对咱们普通人又意味着什么？

“祖冲之三号”强在哪？

很多人可能不太明白“量子优越性”到底是个什么概念，说白了，传统计算机用0和1储存信息，而量子计算机则借助“量子比特”，可以同时处于0和1的叠加态。

如果说传统计算机是老式打字机，那么量子计算机大概就是光速，可以轻松做到传统计算机根本无法在合理时间内完成的计算，两者的计算能力完全不在一个维度上。

而从3月份“祖冲之三号”公布的测试结果来看，它完成一次特定量子采样任务仅需几百秒，而换作美国橡树岭国家实验室的Frontier超级计算机，得花上近64亿年。

《物理评论快报》发表了这一成果，新华网也直接点赞，称其是“目前最高水准的超导量子计算机”。

量子计算虽然厉害，但它擅长的是特定类型的复杂计算，比如随机线路采样、大数分解等，而在日常办公、打游戏、刷视频这些事上，可能暂时还比不上你的笔记本电脑，但也正因如此，它的潜力才更让人期待。

祖冲之是我国古代著名数学家，圆周率算得贼准，用他的名字来命名量子计算机，也算是一种跨越千年的致敬。

相比2021年发布的“祖冲之二号”，“祖冲之三号”比特数直接由66个提升到105个，耦合比特更是达到182个，在量子世界里，多一个比特，计算能力可能就是指数的增长，一下增加几十个，其进步的跨度之大可想而知。

光有数量还不够，“祖冲之三号”的质量也跟上了，在量子门操作的准确性上有明显进步，单比特门保真度达到99.90%，双比特门99.62%，“失误率”几乎可以忽略不计。

要知道，量子系统极其脆弱，很容易受到外界干扰，能把精度控制到这种程度，背后的技术含量不言而喻。

与此同时，科研团队已经开始着手下一步，进行码距为7的表面码量子纠错，如果成功，就意味着我们向“容错量子计算”迈出了一大步。错误控制一直是量子计算的大难题，能解决这个问题，大规模量子计算才真正有戏。

量子计算机的进化，中国已经跑在了国际社会的最前面。但这么牛的机器，到底能拿来干嘛？

量子计算不是空架子

虽然量子计算机眼下还处在原型机阶段，但它的潜力可是实打实的能改变很多领域。

现在常用的加密方式，比如RSA算法，靠的是传统计算机难以在合理时间内完成大数分解，但如果量子计算机真正成熟，它分解一个大数的速度可能只要几秒钟，现在的密码体系都得彻底重写。

再说药物研发，一种新药从发现到上市，往往要花十年、数十亿美元，很大一部分时间耗在模拟分子结构和化学反应上，传统计算机算力有限，很多时候只能靠简化模型甚至靠猜。

而量子计算机可以精确模拟量子系统，大大加速筛选和设计药物的过程，以前要算好几年的分子动力学模拟，未来可能几天甚至几小时就能搞定。

金融、气象、能源、人工智能……这些需要处理海量数据、进行极度复杂优化的领域，量子计算都有望带来革命性变化。

但前面也提到了，目前的量子计算机，包括“祖冲之三号”，虽然擅长解特定类型的问题，但距离真正灵活、可编程、能处理日常任务的通用量子计算机，还有不短的距离。

不过这并不影响它的战略价值，正因为它的前景如此广阔，全球各大科技强国都在拼命投入。中国之所以能在“量子竞赛”中跻身第一梯队，离不开长期布局和团队协作。从“九章”光量子计算机到“祖冲之”超导体系，中国在多条技术路线上同时发力，这才有了今天多点开花的局面。

那么，中国的量子发展到底处于什么位置？其他国家又是怎么布局的？

中国何以站稳第一梯队？

随着科技水平的不断提高，量子计算的重要性也日益凸显出来，美国、欧盟、加拿大、日本等都在国家战略层面布局量子科技，谷歌、IBM、微软等科技巨头也纷纷重金投入。2019年，谷歌发布“悬铃木”量子计算机原型机，算是正式打响了发令枪。

中国虽然起步稍晚，但追赶速度惊人，2020年，潘建伟团队构建了“九章”光量子计算原型机，使中国成为全球第二个实现量子优越性的国家。

两年后，“九章二号”和“祖冲之二号”同时面世，中国成为在光子和超导两条路线上都实现优越性的国家，这一点，目前还没有其他国家做到。

不少人喜欢用“弯道超车”来形容中国的量子发展，但其实我们不是在别人擅长的领域硬拼，而是同时布局多个技术路线：光量子、超导、冷原子……哪一条能通，我们都不放过。

中国科学家团队协同创新，把各家看家本领都拿出来，这才得以在短短几十年间不断在计算机领域攻关。

而2025年几乎是中国量子成果的“爆发年”，3月，“祖冲之三号”打破纪录，9月，北京玻色量子公司发布了支持1000量子比特的专用量子云计算服务。这意味着我国不仅在做实验室研究，也在推动产业化落地。

玻色量子实现的“单个量子比特耦合数达999”、总耦合数接近50万，其精度甚至超过了全球最早的量子商业公司D-Wave。

但话说回来，我们离“通用量子计算机”这个终极目标还有距离，误差控制、比特稳定性、算法开发……每一个都是硬骨头，而且国际竞争只会越来越激烈，没有任何一方敢放慢脚步。

“祖冲之三号”的出现，不仅仅是一个技术指标的提升，更标志着中国在量子计算上已经持续领先，不过如今量子计算还尚未成熟，只是让人类看到了解决某些全球性难题的曙光。

从“九章”到“祖冲之三号”，从量子优越性到纠错编码，中国量子团队一步一个脚印，未来5到10年，将是量子技术从实验室走向应用场景的关键时期。

未来，量子计算或许不再只是新闻里的热词，而真正变成驱动产业、服务社会的底层力量，而中国，已经做好了准备。

主要信源

外媒：中国构建出目前最高水准超导量子计算机——海外网2025-03-05

快千万亿倍！中国科学家再破世界纪录——新华社2025-03-04

紧随谷歌脚步！中国团队发布量子计算机祖冲之三号，性能远超传统超算——观察者网2024-12-18

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