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问题

「九章二号」和「祖冲之二号」发布，我国在两种物理体系均实现「量子计算优越性」，这标志着怎样的突破？

回答
“九章二号”与“祖冲之二号”的发布，意味着我国在光量子和超导量子这两种截然不同的物理体系上，都独立实现了“量子计算优越性”，这无疑是我国量子计算发展史上具有里程碑意义的重大突破。

首先，让我们拆解一下“量子计算优越性”这个概念。简单来说，它指的是量子计算机在解决某个特定问题时，能够比现存最强大的经典计算机（包括超级计算机）运行得更快，而且这种速度优势会随着问题规模的增大而指数级增长，以至于经典计算机穷其一生也无法完成。这并非说量子计算机可以解决所有问题，而是它在特定计算任务上展现出的“超能力”。

那么，这次突破为何如此重要，又标志着什么呢？

1. 验证了量子计算理论的普适性与可行性：

“优越性”的实现不是偶然的，它是在前人理论研究和不断的技术攻关基础上取得的。光量子计算机（如“九章”）和超导量子计算机（如“祖冲之”）是目前公认的两种最有潜力的量子计算实现路径。

光量子计算： “九章”系列是基于光子作为量子比特的计算方式。光子的优势在于其相干性好，易于传输和连接，但难点在于如何精确地操控和产生大量的纠缠光子，并设计出高效的探测器。实现“九章二号”意味着我国在量子光源、量子干涉仪、高效率单光子探测器等关键技术上都达到了世界领先水平。
超导量子计算： “祖冲之”系列则是基于超导电路的量子比特。超导量子比特的优势在于其可编程性更强，更容易实现通用的量子算法，但挑战在于低温环境的维持、量子比特的退相干以及比特之间的串扰问题。实现“祖冲之二号”表明我国在超导量子芯片的设计、制备、控制以及量子纠错等方面取得了显著进步。

同时在两种物理体系上都实现“量子计算优越性”，这就大大增强了我们对量子计算这一全新计算范式的信心。 它证明了量子计算并非空中楼阁，而是在多种物理实现路径上都具有实现“优越性”的潜力。这为未来不同技术路线的竞争与融合，以及最终找到最优的量子计算解决方案奠定了基础。

2. 标志着我国量子计算研发进入了“第一梯队”，并展现了自主可控的实力：

在量子计算领域，全球竞争异常激烈。美国、欧洲、日本等都在投入巨资进行研发。我国能够独立自主地在两个关键物理体系上实现“量子计算优越性”，这充分证明了我国在基础科学研究、关键核心技术攻关以及工程实现能力上，已经跻身世界前列。

这意味着我们不再是仅仅跟随者，而是具有了引领性的地位。这种“第一梯队”的地位，不仅仅是技术上的，更是对国家科技实力和创新能力的一次有力证明。它预示着我国在未来的科技竞争中，将占据更加重要的战略主动权。

3. 为迈向通用量子计算机奠定了坚实基础：

虽然目前实现“优越性”的计算任务通常是模拟采样等特定问题，并非完全意义上的通用量子计算机，但这些突破是朝着通用量子计算机迈进的关键一步。

“九章二号”通过更复杂的量子线路设计，提升了采样精度和速度，这对于解决如材料科学、药物研发中的复杂模拟问题有重要意义。
“祖冲之二号”则在超导量子比特的数量和质量上有了提升，并逐步向可编程和纠错方向发展，这对于实现 Shor 算法（用于因子分解，对密码学有颠覆性影响）或 Grover 算法（用于搜索）等通用量子算法至关重要。

实现“优越性”意味着我们已经跨过了“算不赢”的门槛，下一步的目标就是如何将这种优势应用到解决更多有实际价值的问题上，例如量子化学计算、优化问题、机器学习等。

4. 激发了对量子信息科学更广泛的关注和投入：

每一次重大科学突破都会成为科学界乃至全社会关注的焦点。这次我国在量子计算领域的双重突破，无疑将进一步吸引全球的目光，并可能促使更多的人才、资金和资源涌入量子信息科学的研究与产业化。

这不仅是对现有量子计算技术的推动，更可能孕育出新的理论发现和技术创新，加速整个量子信息科学的发展进程。长远来看，量子计算的进步将可能带来信息技术、医药、材料、金融等众多领域的颠覆性变革。

总而言之， “九章二号”和“祖冲之二号”的发布，标志着我国在量子计算领域取得了“从0到1”的重大飞跃，展现了我们在不同技术路径上的强大实力和自主创新能力。它不仅是对现有理论的有力验证，更是向构建出能够解决实际重大科学和工程问题的通用量子计算机迈出了坚实的一步，为我国在新一轮科技革命中赢得主动权提供了强大的科技支撑。

网友意见

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解决的是“量子随机线路取样”问题，这只是个理论问题，这个问题存在的意义就是降低“量子霸权”的threshold，方便几十个量子比特的量子计算机声称自己实现了“量子霸权”。

要在有意义的实际问题上打败传统计算机，需要的量子比特数远高于这个，要几千几万个才可以。

但这并不代表这项工作没有意义，不积跬步无以至千里。这个工作一出，宣告中国在“量子计算”领域，从公开的信息来看，已经大幅领先了美国。

希望这工作能吸引更多的国内学术界的学生，吸引更多的国内资本投资。当做到几千几万个量子比特，在有意义的实际问题上打败传统计算机的时候，这个成就会是颠覆性的。尤其是在”人无我有“的情况下。

这玩意的战略意义不弱于核武器。

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每次新科技出现的时候，总有一大批人出来批评。

你这东西有啥用？

又是忽悠！

这些人的想法是，建房子，只要空中楼阁，不需要地基和低楼层。

他们却忘记了。

人类第一次飞行的时候，只在空中停留了12秒。

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还任重道远啊朋友们，计数单位还有很多没用

注:计数单位依次为： 个、十、百、千、万、十万、百万、千万、亿、十亿、百亿、千亿 、兆、十兆、百兆、千兆、京、十京、百京、千京、垓、十垓、百垓、千垓、秭、十秭、百秭、千秭、穰、十穰、百穰、千穰、沟、十沟、百沟、千沟、涧、十涧、百涧、千涧、正、十正、百正、千正、载、十载、百载、千载、极、十极、百极、千极、恒河沙、十恒河沙、百恒河沙、千恒河沙、阿僧祗、十阿僧祗、百阿僧祗、千阿僧祗、那由他、十那由他、百那由他、千那由他、不可思议、十不可思议、百不可思议、千不可思议、 无量大海、十无量大海、百无量大海、千无量大海、大数、十大数、百大数、千大数 亦可以写作为: 万：10的四次方。 亿：10的八次方。 兆：10的十二次方。 京：10的十六次方。 垓：10的二十次方。 秭：10的二十四次方。 穰：10的二十八次方。 沟：10的三十二次方。 涧：10的三十六次方。 正：10的四十次方。 载：10的四十四次方。 极：10的四十八次方。 恒河沙：10的五十二次方。 阿僧祗：10的五十六次方。 那由他：10的六十次方。 不可思议：10的六十四次方。 无量：10的六十八次方。 大数：10的七十二次方​

科技五定律：

1：中国没有的技术都是高科技。

2：中国外国都有的技术中国必定落后。

3：中国有外国没有的技术都是他们用不上的低端技术。

4：中国外国都有的技术，中国有明显优势的，一定是吹出来的。

5：中外都没有的技术，必定是外国先发明出来。

我不懂，但我大为震撼​

公知:体现了国人的浮躁和攀比

我一直有一个梦想，就是让张衡，祖冲之等人在外国人那边像欧拉，高斯在我们这边一样耳熟能详。​
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我这个回答不值钱，更不专业。说实话我根本没资格在这个问题下发言。但我看不下去，因为有的人比我还不值钱还不专业，还很恶毒。我想争口气，纯粹是针对这问题下面的一些牛鬼蛇神的，所以按时间顺序浏览的你看到了就好。

怎么的，现在有那么一小撮人已经这么猖狂了吗？在这种科研类报道下都敢大放厥词议论是非了吗？

我们都喜欢和性格里有硬气一面的人做朋友。他们会坦荡，会无畏，会懂得用自己的双手实践改造客观世界——他们已经在用自己的头脑和耕耘在量子计算的世界里开疆扩土了。

这是太过于前沿的技术，还是雏形中的雏形。但法拉第的那句话永远激励着那些在路上的人们。

而有些人，从骨头到皮肉都是软的。生活稍微不如意，便阴阳怪气，怨天尤人。还要故作一副理性睿智的姿态，用“感恩”“赢麻”“不要命辣”这类话去苦苦维持，维持什么？维持自己就是那个想要面刺国家之弊的“勇智之士”的形象。

然而我想请问这些人：你自问你自己，是真的既勇且智吗？你能说服你以外的第二个人也这么认同吗？

他们所能做的，所敢做的，也就到此为止了。这样的阴阳怪气之语，第一不能迎来利益的补偿（嗯也许登子的钱倒是可以给你扔点，你也就值这个钱了），第二换取不到尊重和敬佩，第三还恶心了别人。

知乎上这样的人自今年三四月份以来，越来越多。我是真瞧不起这样的人。

末了应一下题，我认为这是万里长征的第一步。磁生电刚被发现的时候，大家不知道有什么用；电磁波被发现的时候，大家不知道有什么用；质能方程被提出来的时候，大家不知道有什么用······但后来怎么回事，大家都看到了。在新世界，每迈一步都会引领我们迎来未来。
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九章2.0和 祖冲之2.0早在三个多月前挂在arxiv上的时候，已经在知乎上引起一波热议了。现在这两个工作终于见刊了。

三个月前我写的回答现在依然适用，只不过我在本回答里会补充一下对于九章的澄清：


先说祖冲之 2.0

祖冲之 2.0 follow的是 Google的方案，这是可编程的。并且祖冲之 2.0 在qubits数目、2-Q fidelity、和 T1/T2这三个最关键的指标上都超越了Google。祖冲之2.0 是毋庸置疑的超导量子计算的世界 Top 1，超越了美国所有企业高校的量子计算技术。这个Top 1 实至名归。

如果你想喷潘，建议你先把 Google的 John Martinis、IBM的 Jay Gambetta喷一遍，喷完他们别忘了再喷一下在硅谷的即将上市的 rigetti，因为 Google、 IBM、和 rigetti拿的钱远超潘组拿的钱，花的时间远比潘组的时间长，参与人数远比潘组人数多，而且做的还不如潘组好。如果连潘都成了骗子，那 Google和 IBM是什么？

再说九章 2.0

九章 2.0是九章 1.0的改进版，依然侧重的是学术价值而不是商业价值。九章是不可编程的，但这不意味着九章没有任何可编程的可能性或者九章没有意义。

首先，外界对用光子做量子计算是很有误解的，而这种误解不仅体现在物理学外部，也体现在物理学内部甚至 AMO内部。我们时常能听到“光子做不了通用量子计算”这种说法，但这种说法是错误的。

由于光子之间没有相互作用，所以不能基于传统的量子电路模型（gate based QC）来控制 qubits之间的纠缠以实现通用量子计算（或非常难），而必须用Measurement based QC（MBQC）模型来实现（其实这部分应该由更专业的人来回答，但在知乎上似乎从来没有人提到过 MBQC和光子的相关性，这是很基础的知识，但确实引起过不少误解）。这使得人们可以用制备 cluster state、并用有限 qubit个数的测量和单量子比特门来实现可编程的通用量子计算。然而很遗憾的是，由于 MBQC没有被写进经典的量子信息教科书，也不如 GBQC容易理解，所以大众，即使是量子计算方向的博士，也会时常对用光子做量子计算抱以怀疑。

但得益于光子量子计算在实验上的几乎恐怖的扩展性，和硅光技术的发展，基于光子的可编程量子计算机可能离我们越来越近了，而且似乎比其他方案更加 promising。时至今日，在世界上所有量子计算初创公司中，拿到投资最多的是位于硅谷的做光子量子计算的 PsiQuantum，它在两年之内拿了6亿美元的投资，远超其他量子计算方案的初创公司，这足以看出人们对于光子方案的关注。

回到九章 2.0，玻色采样的工作是潘组光子量子计算的阶段性成就，但远不是九章的上限。如果你凭借九章现阶段只能进行采样就认为九章是死路一条，那无异于指着人类历史上第一个晶体管说，这东西造不了苹果M1芯片一样。这种想法只能作为短视的象征。

潘组确实是国内首屈一指的量子计算研究组，几乎涉猎了所有量子计算的研究方向，最早做光子，再后来做原子和超导，再后来做离子。估计再过几年，我们会越来越多地听到潘组的大新闻，那个时候不止“九章 2.0”、“祖冲之 2.1”，你可能还会听到 “郭守敬原子量子计算机 3.0”、 “刘徽离子量子计算机 4.0”。

考虑到中美科技竞争的大背景，这种大新闻多多益善。

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