這絕對(duì)是個(gè)爆炸性消息！中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院近日宣布，我國自主研發(fā)的"九章三號(hào)"量子計(jì)算機(jī)成功突破1000量子比特大關(guān)，成為全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)四位數(shù)量子比特的通用量子計(jì)算原型機(jī)。要知道，谷歌2019年轟動(dòng)世界的"懸鈴木"僅有53個(gè)量子比特，而這次中國直接將量子計(jì)算帶入了全新的量級(jí)！

量子計(jì)算的魔力究竟在哪里？關(guān)鍵在于量子糾纏帶來的指數(shù)級(jí)算力爆發(fā)。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的比特非0即1，而量子比特可以同時(shí)處于0和1的疊加態(tài)。當(dāng)1000個(gè)量子比特糾纏在一起時(shí)，其并行計(jì)算能力相當(dāng)于2的1000次方個(gè)傳統(tǒng)比特——這個(gè)數(shù)字比宇宙中原子的總數(shù)還要龐大得多。中科院院士潘建偉打了個(gè)形象的比方："這就像用一支筆同時(shí)寫完圖書館里所有書的內(nèi)容。"

在合肥實(shí)驗(yàn)室的真空裝置內(nèi)，科研人員通過超導(dǎo)電路和極低溫環(huán)境，將1000多個(gè)量子比特穩(wěn)定控制在接近絕對(duì)零度的狀態(tài)。這種微觀工藝的突破，使得量子相干時(shí)間大幅延長，為復(fù)雜運(yùn)算提供了可能。與需要糾錯(cuò)的國外方案不同，中國團(tuán)隊(duì)獨(dú)創(chuàng)的"表面碼"糾錯(cuò)技術(shù)，讓每個(gè)物理量子比特都能直接作為邏輯量子比特使用，這在工程實(shí)現(xiàn)上堪稱革命性突破。

量子計(jì)算的實(shí)用化將徹底改寫多個(gè)領(lǐng)域的游戲規(guī)則。在密碼破譯領(lǐng)域，現(xiàn)有RSA加密算法在量子算力面前將不堪一擊；在藥物研發(fā)中，量子模擬可以瞬間完成分子結(jié)構(gòu)的億萬次組合計(jì)算；氣象預(yù)測的精度有望從現(xiàn)在的3天提升到30天級(jí)別。更令人振奮的是，九章三號(hào)已經(jīng)成功模擬了新冠病毒刺突蛋白的量子態(tài)變化，為疫苗設(shè)計(jì)提供了全新工具。

這場算力革命的技術(shù)核心，在于中國科學(xué)家對(duì)超導(dǎo)量子芯片的極致掌控。通過納米級(jí)的約瑟夫森結(jié)制備工藝，每個(gè)量子比特的操控精度達(dá)到99.99%以上。就像用繡花針在頭發(fā)絲上雕刻蒙娜麗莎，科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)微觀量子態(tài)的精確調(diào)控。目前該系統(tǒng)已在金融風(fēng)險(xiǎn)分析、航空器設(shè)計(jì)等場景展開應(yīng)用測試，單次運(yùn)算耗時(shí)僅為傳統(tǒng)超算的百萬分之一。

量子計(jì)算的發(fā)展曲線正在驗(yàn)證"萊特兄弟時(shí)刻"——當(dāng)1903年第一架飛機(jī)僅飛行12秒時(shí)，沒人能預(yù)料到百年后的洲際航班。中科大教授陸朝陽透露，團(tuán)隊(duì)已著手研發(fā)萬比特級(jí)量子計(jì)算機(jī)，屆時(shí)將具備模擬復(fù)雜分子系統(tǒng)的完整能力。按照摩爾定律的量子版本，量子比特?cái)?shù)每10個(gè)月就能翻一番，這意味著實(shí)用化量子計(jì)算機(jī)可能比預(yù)期更早到來。

當(dāng)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)遭遇算力天花板時(shí)，量子計(jì)算正打開新的可能性維度。從九章一號(hào)的76比特到如今的三號(hào)1000+比特，中國用五年時(shí)間走完了經(jīng)典計(jì)算機(jī)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程。正如潘建偉院士所說："在量子世界，我們不僅是追趕者，更要做規(guī)則的制定者。"這場算力競賽的終極獎(jiǎng)品，或許就是下一個(gè)文明紀(jì)元的入場券。