200秒只是短短一瞬，6億年早已是滄海桑田。12月4日，中國科學FMS貨代物流軟件技術大學宣布該校潘建偉等人成功構建76個光子的量子計算原型機“九章”，求解數學算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級計算機要用6億年。這一突破使我國成為全球第二個實現“量子優越性”的國家。

“量子優越性像個門檻，是指當新生的量子計算原型機，在某個問題上的計算能力超過了最強的傳統計算機，就證明其未來有多方超越的可能。”中科大教授陸朝陽說，多年來國際學界高度關注、期待這個里程碑式轉折點到來。

去年9月，美國谷歌公司推出53個量子比特的計算機進銷存軟件“懸鈴木”，對一個數學算法的計算只需200秒，而當時世界最快的超級計算機“頂峰”需2天，實現了“量子優越性”。

近期，潘建偉團隊與中科院上海微系統所、國家并行計算機工程技術研究中心合作，成功構建76個光子的量子計算原型機“九章”。

實驗顯示，當求解5000萬個樣本的高斯玻色取樣時，“九章”需200秒，而目前世界最快的超級計算機“富岳”需6億年。等效來看，“九章”的計算速度比“懸鈴木”快100億倍，并彌補了“懸鈴木”依賴樣本數量的技術漏洞。

據悉，潘建偉團隊這次突破歷經20年，主要攻克高品質光子源、高精度鎖相、規模化干涉三大技術難題。

“比如說，我們每次喝下一口水很容易，但每次喝下一個水分子很困難。”潘建偉說，光子源要保證每次只放出1個光子，且每個光子一模一樣，這是巨大挑戰。同時，鎖相精度要在10的負9次方以內，相當于100公里距離的傳輸誤差不能超過一根頭發直徑。

與通用ERP軟件計算機相比，“九章”還只是“單項冠軍”。但其超強算力，在圖論、機器學習、量子化學等領域具有潛在應用價值。

12月4日，國際學術期刊《科學》發表了該成果，審稿人評價這是“一個最先進的實驗”“一個重大成就”。

論文一作多為90后，“泰斗”徒弟也是大神

但凡對量子力學和量子計算有所關注的人，不可能不知道潘建偉。畢業于中國科學技術大學近代物理系，在奧地利完成博士學位的潘建偉，2001年起一手搭建起了中國的量子實驗室。作為量子科學研究的“泰斗”級人物，潘建偉和其團隊已經在這個領域取得過多項重大成果。

潘建偉不僅自己厲害，多年以來，他還為中國培養了FMs貨代物流軟件一大批量子科學領域的頂尖人才。其中，比較著名的就是他的80后學生陸朝陽。

今年10月，美國物理學會（APS）宣布將2021年度羅夫·蘭道爾和查爾斯·本內特量子計算獎（2021 Rolf Landauer and Charles H. Bennett Award in Quantum Computing）頒給中國科學家陸朝陽，獎勵他對光量子信息科學，尤其是固態量子光源、量子隱形傳態和光量子計算的突出貢獻。

而這次在《科學》雜志上發表的論文，第一作者也是幾個年輕人，鐘翰森、王輝、陳明城、鄧宇皓等人都是90后。

列入十四五規劃，中央表態，量子科技已成為國家戰略

量子科技有多重要？從國家對其的重視程度就可以看出。

10月16日，中共中央政治局就量子科技研究和應用前景舉行第二十四次集體學習。

領導人在主持學習時指出，要充分認識推動量子科技發展的重要性和緊迫性，加強量子科技發展戰略謀劃和系統布局，把握大趨勢，下好先手棋。

同時，領導人的講話中還從政策、資金、人才、科研、技術等方面，對大力推動量子科技發展做出了更進一步的要求：

這也意味著，繼區塊鏈之后，量子科技這一前沿科技也成為國家戰略，得到中央層面的大力支持，成為中國增強在科技領域國際核心競爭力的一步“先手棋”。

在11月初發布的十四五規劃建議中，量子科技再次成為中央重點規劃的戰略性技術之一。《建議》指出：要瞄準人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學等前沿領域，實施一批具有前瞻性、戰略性的國家重大科技項目。

此外，基于九章號量子計算原型機的高斯玻色取樣算法在圖論、機器學習、量子化學等領域具有潛在應用，將是后續發展的重要方向。