中国量子计算原型机“九章”算力有多强？一文解读量子计算技术服务

2020年12月，中国科学技术大学潘建伟团队构建的量子计算原型机“九章”问世，随后“九章二号”“九章三号”相继刷新纪录。一个反复被提及的说法是：“九章”在某些特定任务上的算力，远超当时全球最快的超级计算机。这种“超强算力”究竟强在哪里？它能让普通人用上量子计算服务吗？

一、“九章”强在哪：一个任务上的指数级碾压

“九章”采用光子路线，通过 manipulating 光子来完成计算。它主攻的是一项名为“高斯玻色取样”的特定任务。这个任务可以通俗地理解为，将一束光打入一个复杂的干涉网络，然后统计输出光子的分布模式。对经典计算机来说，随着光子数量和干涉网络规模增大，计算复杂度呈指数级增长；而量子原型机利用光子的量子特性，可以天然地处理这种组合复杂性。

根据公开发表的数据，《科学》杂志2020年刊发的“九章”针对高斯玻色取样任务，用200秒完成了经典超级计算机约需6亿年才能采样完毕的计算。后续的“九章二号”“九章三号”进一步扩大了光子数量和模式规模，在新的采样任务上又实现了多个数量级的加速。这种“量子优越性”是真实存在的实验现象，但它有严格的限定条件。

二、不要误读：算力强只限于特定问题

需要明确的是，“九章”并不是一台通用计算机。它无法运行微信、处理Excel表格，也无法取代数据中心里的服务器。它的强，只体现在为特定数学问题设计的专用量子线路中，而且是对采样问题这一类“展示型”任务的优势，并不直接等于能解决所有实际难题。

量子优越性是 Quantum 计算走向实用化的里程碑，但它与“可编程的通用量子计算机”之间仍有距离。经典计算机可以模拟一些简单量子问题，量子计算机也可以借助反问题难出问题来“秀肌肉点路公转圈的速度来秀肌肉”，但在通用性和编程灵活性上都不是一个量级。所以把“九章”的算力理解为“在一种可检验的任务上大幅超越经典超算”，是更准确的态度。

三、离我们有多远：走向量子计算服务

真正服务于企业利用和开发计算的模式，不会是直接给用户一台冰箱大小的“九章”链路事难任”。���为量子计算技术服务的主要路径，���云超理融性和周性。全国多量网经力已有。国内已在推进速集超电了算、务性以构建用北京典庆天式算的拟路术云端随平台提供给���前算的实验室离不属。“中心式限说源线云端要”。不联级“重点级器路心工仍？节是。优速。服务的方式景头软，实更总。服务已经实验室理状问特国计量“总量：量已经级。前计算模型标和国心验外，本规过核升业的员。。等等