開局之年看中國丨翻開名著讀量子科技的中式浪漫

環球網
09/04

本文轉自【央視新聞客戶端】;

九章——掐指一算越過幾千年時光

三國劉徽注《九章算術》之宋刻本

名著:《九章算術》

光量子計算機:「九章」系列

按:《九章算術》是先秦至西漢數學發展成果總彙,中國科學家將光量子計算機命名為「九章」,背後別有深意。

「九章四號」量子計算原型機局部

今年5月,中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等團隊聯合國內多家科研單位,研製的光量子計算原型機「九章四號」刷新光量子信息技術世界紀錄,全網刷屏。

國際知名學術期刊《自然》發表了其相關成果。

通俗說來,目前世界上最快的超級計算機,求解特定數學問題約需10的42次方年。「九章四號」量子計算原型機只需要25微秒。

也就是說,「九章四號」比超算快超過億億億億億億倍。

怎一個快字了得。

「九章四號」的驚豔亮相讓網友再次發問,量子計算機為什麼這麼厲害?量子到底是個啥?

有網友被量子計算機強大算力驚豔的同時,也注意到「九章」命名的深意。

目前,我國已在量子計算領域積累大量科研實踐經驗。

2020年,「九章」光量子計算原型機問世,首次在光學體系實現「量子計算優越性」。

此後,「九章二號」、「九章三號」不斷升級,並持續刷新紀錄。

量子計算原型機取名「九章」,是為了紀念中國古代著名數學專著《九章算術》。

《九章算術》是中國古代最重要的數學經典,奠定了中國古代數學的基本框架,以「九章」命名量子計算機,是對先賢智慧的最好致敬。

在我國,與「九章」量子計算原型機並駕齊驅,成績同樣亮眼的是「祖沖之號」超導量子計算原型機。

「祖沖之」二號同款超導量子計算機

隨着近幾年「祖沖之二號」、「祖沖之三號」超導量子計算機的相繼問世,我國也成為全球唯一在光量子計算與超導量子計算兩條量子計算技術路線上均實現「量子計算優越性」的國家。

悟空——人工智能時代亦神通廣大

名著:《西遊記》

超導量子計算機:「本源悟空」

按:進入人工智能時代,量子計算可以大顯神通。

近兩年,「悟空」有點忙,在遊戲領域,《黑神話:悟空》橫空出世,風靡全球。

而在量子計算機領域,我國自主研製的超導量子計算機「本源悟空」同樣令人刮目相看。

2026年5月,北京科博會上,我國第四代自主超導量子計算機「本源悟空-180」正式上線,接收全球量子計算任務。

截至今年6月,我國「本源悟空」已為全球139個國家提供量子算力雲服務,累計完成超100萬個全球量子計算任務。

目前,「本源悟空」與相關單位合作拓展量子人工智能場景應用,加速技術成果從「實驗室驗證」向「產業落地」轉化。

而量子計算與人工智能的融合,被視為下一代計算革命的重要方向。

"墨子號"衛星——遨遊太空探索未來

名著:《墨子》

量子衛星:「墨子號」

按:墨子,中國古代思想家、教育家、科學家、軍事家,墨家學派創始人,後世尊稱為「科聖」。在先秦,墨學被視為「顯學」,如今,研究「墨子號」已成為「前衛」科技。

兩千年前,墨子成為世界上最早發現小孔成像原理的科學家,提出"光沿直線傳播"理論。兩千年後,「墨子號」量子衛星遨遊太空守護地球人。

2016年8月16日,「墨子號」量子科學實驗衛星在酒泉衛星發射中心成功發射升空。

發射入軌後的一年時間內,「墨子號」圓滿完成了全部預定科學實驗任務:在國際上首次完成千公里級星地雙向量子糾纏分發實驗、完成了空間尺度下嚴格滿足「愛因斯坦定域性條件」的量子力學非定域性檢驗、國際上首次成功實現從衛星到地面的千公里級量子密鑰分發和地面到衛星的千公里量子隱形傳態。

2022年,它實現相距1200公里地面站之間的量子態遠程傳輸,刷新實驗紀錄。

2026年1月,「墨子號」結束了將近十年的在軌工作,重返大氣層,在最後的時刻化作一顆流星劃過天際。

「墨子號」量子衛星

量子到底是什麼?潘建偉院士曾經用這樣一句話概括,量子是微觀世界最基本的單元。

簡單來說,如果某個物理量存在最小的不可分割的基本單元,我們就說這個物理量是量子化的,把這個最小單元就稱為量子。

從這個意義上說,量子是物質的一種屬性,它可以是物質的能量、動量、角動量、電荷、磁矩等等各種屬性對應的基本單元。比如光子是‌光的量子‌,也就是光的最小能量單位。

量子自帶超能力,具有三大核心特性:量子疊加、量子糾纏、不可克隆。

而量子科技,正是把量子的這些特性應用到現實中,實現的顛覆式應用,也就有了量子計算、量子通信、和量子測量這三大領域。

「十五五」規劃將量子科技列為六大未來產業之首,在安徽合肥高新區,有一條長約3.5公里的「量子大道」,集聚了數十家量子科技龍頭企業,「墨子號」量子衛星從這裏奔赴太空,「九章」量子計算原型機在這裏破繭而生,國盾量子、本源量子等行業巨頭,悉數在此紮根。

如果說一百年前,量子力學的誕生重塑了人類對物質世界的認知,今天,量子科技已經開始走出實驗室,成為驅動新一輪科技革命與產業變革的重要引擎。

監製丨張鷗

製片人丨王竹

主編丨李瑛

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