你知道量子计算机跟普通电脑最大的区别是什么吗？我看了一堆资料，找到一个最简单的说法：普通电脑算一道题，得一条路一条路试；量子计算机能同时走所有的路。
听着像玄学，但今年4月的一条消息把这件事从实验室拽到了现实世界。中国科学技术大学的团队发布了「九章四号」光量子计算原型机，可控光子数从上一代的255个直接跳到了3050个。算力比全球最快的超级计算机快10的32次方倍。
我查了一下，英国《经济学人》做了一期量子计算的专题，核心观点就一句话：中国正在量子计算和量子通信的全产业链上实现突围。而美国 Google 和 IBM 这两个量子计算的先行者，正面临一个他们没预料到的局面。
这个局面的中心，在合肥。
咱们先聊一个基本问题：量子计算到底能干什么？
简单说，现在的电脑再快，碰到某些特定问题就是算不动。比如模拟一个蛋白质分子的折叠过程，涉及的变量多到离谱，全世界最快的超级计算机算几年都算不完。量子计算机的原理不一样，它利用量子力学里一种叫「叠加态」的特性，能同时处理海量可能性。你可以把它想象成一个走迷宫的人，普通电脑只能一条路一条路试，走到死胡同退回来再走下一条；量子计算机能同时走所有路，瞬间找到出口。
这东西一旦做成了，药物研发、材料设计、密码破解、金融建模，全都会被颠覆。
所以全世界的科技巨头都在拼命砸钱。
Google 是最早宣布搞出「量子优越性」的。2019年，它用一台叫「悬铃木」的53个量子比特的处理器，跑了一个特定任务，只用了200秒。Google 说同样的任务，全球最快的超级计算机要跑一万年。
这个说法一出来， IBM 第一个跳出来反驳：你那个一万年是瞎算的，我们优化一下经典算法，两天半就能跑完。
那一阵子量子计算圈吵得不可开交。核心争议就一个：你这台量子计算机，到底是真的超过了经典计算机，还是挑了一道对自己有利的题在作秀？
2020年底，中国科学技术大学的潘建伟、陆朝阳团队端出了「九章」。76个光子，走的是跟 Google 完全不同的技术路线。Google 的「悬铃木」用的是超导量子比特，需要在接近绝对零度的极低温环境下运行；「九章」用的是光子，在常温下就能跑。
当时美国有些研究者对「九章」是有疑虑的。因为光量子这条路线过去被认为很难做到可编程、可扩展。有人在学术博客上直接写：高斯玻色取样(就是「九章」跑的那种特定计算任务)可以被经典算法「欺骗」(spoof)，言下之意就是你那个量子优越性可能站不住。
潘建伟团队没吵，直接干活。
2021年，「九章二号」出来了，113个光子。2023年，「九章三号」，255个光子。每一代都在堵上一代被质疑的漏洞。光子数翻倍，噪声控制更好，经典算法想模拟它的难度也在指数级增长。
到今年4月的「九章四号」，3050个光子。
这个跳跃幅度我自己看到的时候也愣了一下。从255到3050，不是线性增长，是一个数量级的飞跃。而且团队同时把功耗降了30%。
得解释一下为什么「光量子」这条路值得关注。
量子计算现在主流有好几种技术路线。Google 和 IBM 走的都是超导路线，要把芯片冷却到零下273度左右，比外太空还冷，用一种叫稀释制冷机的设备来维持。这东西贵，一台好几百万美元，而且体积巨大。
光量子的好处是不需要极低温。光子在常温下就能跑，设备复杂度低，运维成本也低得多。缺点是过去大家觉得它很难做到可编程、可纠错。但「九章」系列一代代迭代下来，这些质疑正在被逐步化解。
美国彭博社在一篇分析里写过一句很有意思的话：「中国量子产业最让人不安的不是某一台原型机的性能，而是从基础研究到芯片制造到网络部署的全链条能力。」
这话说的就是合肥。
合肥在量子这个领域的积累有多深？全市聚集了90多家量子科技企业，核心企业数量占全国大约三分之一。2024年量子产业链营收近14亿元，同比增长21%。数字不大，但这个行业还在极早期，全球都还在烧钱阶段。
几家核心企业都在合肥。国盾量子，做量子通信的，是「量子科技第一股」，京沪量子保密通信干线就用了它的设备。本源量子，做超导量子计算机的，自主研发的「本源悟空」系列已经上线运行，全球100多个国家的用户在用。今年5月，第四代「本源悟空-180」刚上线，搭载的是180个计算比特的自主超导芯片。
还有国仪量子，做量子精密测量仪器的，正在冲 IPO。
顺带说一个冷知识，合肥建成了全球规模最大的量子保密通信城域网，总长1147公里，服务用户超过500万。你可能用过的一些政务系统和银行系统，底层的加密通信就跑在量子网络上。
合肥高新区是这些企业最集中的地方，聚了全市80%以上的量子企业。蜀山区依托中国科大的科研资源，也在量子产业链里扮演重要角色。
美国那边的情况是什么样的？
Google 去年10月用它的新芯片「柳树」(Willow，105个量子比特)做了一个实验，用一种叫「量子回声」的算法跑出了比最快超级计算机快1.3万倍的结果，发在了《自然》杂志上。IBM 那边也没闲着，它的 Condor 芯片做到了1121个量子比特，路线图里还有更大规模的模块化方案。IBM 的CEO 公开说，预计今年年底前能展示出真正的「量子优势」。
听着很猛。但有一个关键的差别。
美国的量子计算集中在 Google 和 IBM 两家公司手上。技术很强，论文很牛，但产业链很窄。芯片、制冷设备、控制系统、操作系统、应用软件，都是各搞各的。而中国这边，合肥为中心的产业集群，正在把整条链打通。
英国《经济学人》那篇文章里提到一个细节：中国正在加速量子设备供应链的本土化，包括稀释制冷机和测控电子系统。这两个东西过去主要靠进口，一旦被掐脖子，你有再好的量子芯片也跑不起来。
本源量子的思路很有意思。它不光做量子芯片，还自己做操作系统(「本源司南」)、芯片设计软件(「本源坤元」)、测控系统(「本源天机」)。你可以理解为它是想做量子计算领域的「全栈」。这跟 Google 和 IBM 那种只做核心硬件、生态靠合作伙伴撑的模式完全不同。
量子计算这个行业，全世界都还在「砸钱看不到回报」的阶段。合肥全市量子产业营收14亿元，听着不少，放到任何一个传统产业里都微不足道。IBM 和 Google 在量子上每年的研发投入，加起来可能就超过中国整个量子产业的总营收。
技术差距也客观存在。在纠错码(量子计算里一种让计算结果更准确的关键技术)这个方向上，Google 的「柳树」芯片已经证明了随着量子比特数增加、错误率可以下降，这是通往实用化的关键一步。中国在这个方向上还没有同等级别的公开实验数据。
合肥押注量子这件事有一个很明确的逻辑：这是一场至少要打十年的仗，起跑阶段谁的产业链更完整、谁的人才储备更厚，谁就更有机会撑到终点。合肥90多家量子企业里，很多是中科大的学生和老师创办的。这座城市最大的底牌不是哪一台原型机，是一整套从实验室到产线的转化机制。
对合肥那些搞量子的年轻科研人员来说，这条路还很长，但至少他们走在一条有可能改变游戏规则的路上。
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