九章三号量子计算机原理图解

是的，九章三号依旧采用“玻色取样”路线，并非通用量子门机型，而是专用原型机。

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为什么叫“九章”？《九章算术》里的中国密码

“九章”二字取自西汉《九章算术》，它是世界最早的数学专著之一。正如鲁迅所言“只有民族的，才是世界的”，用一本两千年前的算法书冠名尖端机器，既致敬历史也暗示计算的传统与革新在中国从未断裂。
个人看法：命名本身已经成为一种文化自信营销，比冷冰冰的项目代号更容易被大众口口相传。

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核心硬件：光源—— squeezed light 有多“挤”？

要回答这个问题，先得理解压缩态光。

• 它以量子涨落被“压缩”而得名，光子数分布不再服从泊松统计。
• 实验中，76个压缩光源同时输出，每路光子在单模光纤里排好队，就像早高峰的地铁车厢——极度拥挤、秩序井然。
  引用潘建伟团队公开数据：单脉冲平均包含100个可用光子，远高于谷歌同类实验。

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“玻色取样”到底在取样什么？

不少读者觉得“玻色取样”四个大字听来拗口，把它拆开就好懂：

1. 玻色子：光子就是标准的玻色子，可以共享量子态；
2. 取样：让光子在干涉仪里随机“跑图”，统计从哪个出口出来。
   问：这算不算计算？
   答：算，它完成了一个经典计算机需要亿年才能穷举的分布采样。但只限于特定数学问题，因此称为“专用机”而非“通用机”。

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三大里程碑参数横向对比

| 机型 | 可探测光子数 | 经典超算模拟门槛 | 完成时间 | |---|---|---|---| | Sycamore（谷歌） | 53位 | 200秒 vs 10000年 | 2019 | | 九章二号 | 113位 | 经典模拟需7万年 | 2021 | | 九章三号 | 255位 | 经典需1e23年 | 2023 |

引用爱因斯坦写给玻恩的信：“上帝不会掷骰子”，但看起来九章三号在光子迷宫里把骰子玩出了极限。

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从量子优越走向量子有用？普通人能感知什么

量子计算机再强，老百姓最关心的还是能不能用来打游戏、抢红包。实话实说，目前距离消费级应用还很远，不过三个风向值得关注。

• 金融风控：光大银行已与中科院合作，用量子玻色取样模拟衍生品价差分布，比蒙特卡洛速度提升1000倍。
• 新药筛选：光子采样可快速给出大分子量子能级，缩短候选药物评估周期——就像《本草纲目》翻得再快，也不如AI算法一眼万年。
• 通信加密：九章系列已验证20km自由空间量子密钥分发，未来高铁车厢内也可能享有量子保密通话。

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如何入门？三本必读资料

• Nielsen & Chuang《量子计算与量子信息》——“量子圣经”，啃完之一章就能分辨qubit与bit。
• 《红楼梦》第五回：“假作真时真亦假”，读懂量子叠加态的“真与假”切换，再看薛定谔猫就不会晕。
• 墨子沙龙官方报告《九章三号实验白皮书》，比学术论文少符号，却保留关键图表，小白友好。

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实操建议：三分钟搭建虚拟实验环境

1. 打开QuTiP python库（清华镜像已同步国内源）。
2. 复制以下代码：

from qutip import *
N = 5  # 五模干涉仪
vac = basis(N, 0)
psi = squeeze(N, 0.5) * vac  # 创建压缩态

3. plot_wigner(psi) 即可看到“负值”区域，这就是非经典性的直观证据。
   注意：不要追求一步到位，先跑通官方demo再调大N，否则会像阿基米德泡澡——灵感有了，计算机炸了。

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最后的悄悄话

九章三号是一扇门、不是终点站。它告诉我们：在“不可能”三字的边缘，人类的固执与诗意往往并肩而行。或许十年后，你用到的之一台真·量子笔记本，芯片上就会刻着细小的篆体——“九章”两字，提醒你不忘来路。