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  往期回顾:    高级检索   出版日期: 2026-07-13
2026-07-13 第04版:四版 【字体】大 |默认 |

量子计算正在开拓算力边界

超导、离子阱以及中性原子等主流技术路径共同推进量子计算实用化、规模化

作者: ■本报记者孙永剑 来源:中华工商时报 字数:1597

    “量子计算正在开拓算力边界。”在日前举行的2026全球数字经济大会量子科技专题上,纳开量子创始人&CEO樊耀塬在演讲中的上述表示,在业界引起关注。
    作为一种利用量子力学原理进行信息处理的技术,量子计算通过量子位叠加和纠缠特性,以及量子算法,在处理某些特定问题上具有传统计算无法比拟的优势。量子计算的算力指数级超越电子计算。
    量子计算走向行业应用
    当前,量子计算技术正逐步走向行业应用。当前,量子计算正逐步应用到网络信息安全、大数据和人工智能、化学生物制药、金融工程、智能制造等领域,将在国防建设和国民经济发展中发挥巨大作用。
    科学家将物理世界分为两类:凡是遵从经典物理学的物理客体所构成的物理世界,称为经典世界;遵从量子力学的物理客体所构成的物理世界,称为量子世界。这两个物理世界有着截然不同的特性,前者每个时刻的状态和物理量都是确定的,后者则都是不确定的。
量子让电子计算难题可解
    “人们目前常用的电子计算机遵从经典物理定律运行,而量子计算机则是源于量子力学的量子器件,其工作原理遵从量子力学。”中国科学技术大学教授郭光灿表示。
    具体来说,在经典物理中,物理量在某一个时刻具有确定值,因此信息单元要么是0,要么是1,称为比特。这是电子计算机信息处理的单元。量子比特的物理载体也不是晶体管,而是同时具有两种状态的物理客体,如电子的自旋、光子的偏振、两能级的原子等。量子比特就是两种状态的叠加态。
    不同状态的量子比特对应不同量子信息。n个经典比特每一时刻只能记录一组确定数据;N个量子比特依靠叠加和纠缠,可同时叠加表征2^N种经典数据组合,具备指数级的并行表征优势。这种超强信息承载潜力,来自量子叠加与纠缠特性,不能单纯用量子不确定性解释。
    “量子世界的特性,如叠加性、量子纠缠等,是量子计算机优越性能的物理根源。”郭光灿表示,量子计算不仅具有加速运算的功能,而且可以将某些在电子计算机上难解的问题变换为可解的问题。
    当前,量子计算正处于从实验室验证向实用化过渡的关键阶段,中国在光量子和超导量子两条技术路线上均取得世界领先突破。在光量子路线上,2026年5月,“九章四号”原型机成功操纵3050个光子,求解特定问题比最快超算快10的54次方倍。在超导量子路线上,2026年5月9日,祖冲之3.2号完成纠错里程碑,中国电信推出504比特“天衍-504”超导量子计算机;“祖冲之三号”105比特原型机于2025年3月发布。
    “从量子计算突破算力天花板到量子加密筑牢数字安全底座,多路线量子硬件技术正在逐步从实验室走向工程化、规模化、商用化,为城市数字化、产业数字化打开了全新发展空间。”论坛期间,有关专家表示。
    量子计算重塑计算边界
    据悉,北京作为全国科技创新中心,天然具备发展量子产业的独特优势,集聚了国内顶尖量子科研院所、完整的上下游产业链、充足的产业资本与高端人才储备,是国内量子创新发展的核心承载高地。
    近年来,北京市紧扣国家量子科技产业顶层规划,持续出台配套产业扶持政策,搭建技术转化、场景落地、供需对接平台,持续推动超导、离子阱、中性原子、光量子等多条技术路线并行发展,打通从基础研究到技术攻关、产品落地、场景应用的全链条通路,全力培育本土量子科技龙头企业,完善本地量子未来产业生态。
    专家表示,量子计算重塑计算边界,引领未来产业发展。我国“十五五”规划将量子科技列为未来产业之首,工业和信息化部牵头筹建量子信息标准化技术委员会,初步明确了量子科技产业发展蓝图。
    总之,量子计算利用量子力学现象可破除经典计算瓶颈、重塑计算边界,已经逐步进入含噪声的中等规模量子时代,超导、离子阱、光量子以及中性原子等主流技术路径齐头并进,共同推进量子计算实用化、规模化。
 
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