“九章三号”刷新世界记录，多国加速布局，量子计算为何受重视？

量子科学是人类历史上最伟大的科学技术革命之一，而量子计算是量子科学的最重要领域。近日，中国科学家成功构建了255个光子的量子计算原型机“九章三号”，再度刷新了光量子信息的技术水平和量子计算优越性的世界纪录，这代表了我国在量子科学领域的技术已处于世界前列。

量子科学是20世纪以来最重要的科学发现之一。进入21世纪，量子科技革命的第二次浪潮来临，催生了量子计算、量子通信、量子测量等一批新兴技术。如果把量子信息技术比作一架飞机，那么量子计算技术则是这架飞机的“发动机”。

量子计算作为一种调控量子信息单元进行计算的新型计算模式，具有强大的并行计算能力，能够突破经典计算极限，对密码破译、人工智能、生物制药、金融工程等众多领域产生颠覆性影响。

也正因如此，多国都纷纷投入大量精力，布局量子计算领域。而我国科学家近日在量子计算方面实现重大突破，刷新世界记录。

据报道，中国科学家近期成功构建255个光子的量子计算原型机“九章三号”，再度刷新光量子信息技术世界纪录，求解高斯玻色取样数学问题比目前全球最快的超级计算机快一亿亿倍，在研制量子计算机之路上迈出关键一步。

“九章三号”的成功并不是偶然，而是经过了一系列的迭代。2020年12月4日，中国科学技术大学宣布该校潘建伟等人成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”。这一突破使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。2021年，中国科大团队进一步成功研制了113光子的可相位编程的“九章二号”和56比特的“祖冲之二号”量子计算原型机，使我国成为唯一在光学和超导两种技术路线都达到了“量子计算优越性”的国家。

如今经过迭代升级，“九章三号”再度刷新世界纪录。和上一代“九章”相比，根据业界公开发表的最优经典精确采样算法，“九章三号”处理高斯玻色取样的速度比“九章二号”提升一百万倍。

如今，作为量子科学的重要领域之一，量子计算俨然成为科技领域的研究热点，世界主要国家以及各大科技公司都纷纷投入大量精力和资金来研究和开发量子计算技术。

例如美国在量子计算技术领域率先投资，早在1999年就发布了有关“量子信息科学”的科学技术报告。2018年底颁布的《美国国家量子计划法案》计划在人才培养、标准制定、技术应用领域投资12亿美元。英国于2014年启动“国家量子技术计划”，成立4个国家量子技术中心来开展工作，中心致力于培养人才、开展研究和推动产业应用，以加快量子技术的商业化。德国于2021年制定了《量子计算路线图》，并启动慕尼黑量子谷研究集群计划。日本也主张该领域的研究和发展，并成立量子计算研究与应用中心。

而目前各国在量子计算领域的研发投入仍然在加速中。根据第三方统计数据，仅2023年上半年就有11个国家发布或启动了本国的量子战略，包括加拿大、英国、日本、德国、瑞典、荷兰、印度、澳大利亚、丹麦和韩国等。

如此重要的科技领域，我国也是积极投入研发。自2016年起，中国发布多项量子技术相关政策。2016年8月我国颁发《“十三五”国家科技创新规划》，将量子计算机列入科技创新2030重大项目，研制通用的量子计算原型机和实用化量子模拟机。“十四五”规划期间，全国多个省级行政区出台地方发展规划，支持量子计算产业发展。今年7月25日，在座谈会上，工信部表示将加强通用人工智能、6G、量子科技等未来产业前瞻布局，打造竞争新优势。

中国在量子计算领域已开始重点投入，并成立量子计算产业联盟，吸纳中国建设银行、中国移动、平安银行等行业领军企业相继开展商业化应用探索。从以上各国近年来加大对量子计算的研究与商业化支持力度来看，目前已经形成量子计算从基础研究到商业应用化研发全覆盖的局面。

根据IDC的预测，到2027年，全球量子计算市场规模将达到107亿美元，与2017年相比，10年内增长超过40倍。当前，量子计算的重要性及广阔前景已成共识。

在各国和各大科技公司加大研发投入的情况下，量子计算在商业化探索方面正在加速。全球科技巨头已有亚马逊、谷歌、微软、霍尼韦尔等加入量子计算竞赛，国内方面则有百度、华为、阿里巴巴等。

相关初创企业更是不断涌现，并产生了多家以量子信息为主营业务的上市公司，其中美国的Rigetti、IonQ、QCI公司，加拿大的D-Wave公司，以及国内以量子信息技术为主营业务的A股上市公司——国盾量子(688027.SH)，均在开展量子计算相关业务。

资料显示，国盾量子主要业务分为量子保密通信产品及相关信息技术服务、量子计算及测量仪器设备两大板块。值得一提的是，公司技术起源于中国科学技术大学，这和“九章”量子计算机的技术来源是相同的。目前国盾量子已逐步成长为全球少数具有大规模量子保密通信网络设计、供货和部署全能力的企业之一。

从业绩情况来看，截至2023年6月，国盾量子实现营业收入达5679万元，同比增加近300%，今年上半年营收增长迅猛超预期。中国银河证券认为，国盾量子依托中科大的量子研究院等多平台合作，不断向制备和测控大规模中性原子纠缠态迈步，有望实现持续性技术突破。