量子計算正在開拓算力邊界_光子_發展_物理

轉自:中華工商時報

“量子計算正在開拓算力邊界。”在日前舉行的2026全球數字經濟大會量子科技專題上,納開量子創始人&CEO樊耀塬在演講中的上述表示,在業界引起關注。

作為一種利用量子力學原理進行信息處理的技術,量子計算通過量子位疊加和糾纏特性,以及量子算法,在處理某些特定問題上具有傳統計算無法比擬的優勢。量子計算的算力指數級超越電子計算。

量子計算走向行業應用

當前,量子計算技術正逐步走向行業應用。當前,量子計算正逐步應用到網絡信息安全、大數據和人工智能、化學生物制藥、金融工程、智能制造等領域,將在國防建設和國民經濟發展中發揮巨大作用。

科學家將物理世界分為兩類:凡是遵從經典物理學的物理客體所構成的物理世界,稱為經典世界;遵從量子力學的物理客體所構成的物理世界,稱為量子世界。這兩個物理世界有著截然不同的特性,前者每個時刻的狀態和物理量都是確定的,後者則都是不確定的。

量子讓電子計算難題可解

“人們目前常用的電子計算機遵從經典物理定律運行,而量子計算機則是源於量子力學的量子器件,其工作原理遵從量子力學。”中國科學技術大學教授郭光燦表示。

具體來說,在經典物理中,物理量在某一個時刻具有確定值,因此信息單元要麼是0,要麼是1,稱為比特。這是電子計算機信息處理的單元。量子比特的物理載體也不是晶體管,而是同時具有兩種狀態的物理客體,如電子的自旋、光子的偏振、兩能級的原子等。量子比特就是兩種狀態的疊加態。

不同狀態的量子比特對應不同量子信息。n個經典比特每一時刻只能記錄一組確定數據;N個量子比特依靠疊加和糾纏,可同時疊加表征2^N種經典數據組合,具備指數級的並行表征優勢。這種超強信息承載潛力,來自量子疊加與糾纏特性,不能單純用量子不確定性解釋。

“量子世界的特性,如疊加性、量子糾纏等,是量子計算機優越性能的物理根源。”郭光燦表示,量子計算不僅具有加速運算的功能,而且可以將某些在電子計算機上難解的問題變換為可解的問題。

當前,量子計算正處於從實驗室驗證向實用化過渡的關鍵階段,中國在光量子和超導量子兩條技術路線上均取得世界領先突破。在光量子路線上,2026年5月,“九章四號”原型機成功操縱3050個光子,求解特定問題比最快超算快10的54次方倍。在超導量子路線上,2026年5月9日,祖沖之3.2號完成糾錯裏程碑,中國電信推出504比特“天衍-504”超導量子計算機;“祖沖之三號”105比特原型機於2025年3月發布。

“從量子計算突破算力天花板到量子加密築牢數字安全底座,多路線量子硬件技術正在逐步從實驗室走向工程化、規模化、商用化,為城市數字化、產業數字化打開了全新發展空間。”論壇期間,有關專家表示。

量子計算重塑計算邊界

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據悉,北京作為全國科技創新中心,天然具備發展量子產業的獨特優勢,集聚了國內頂尖量子科研院所、完整的上下遊產業鏈、充足的產業資本與高端人才儲備,是國內量子創新發展的核心承載高地。

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