中國量子計(jì)算新里程碑，到底有多厲害？

2026年5月13日，中國量子科技再迎里程碑時(shí)刻！

由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)，近期成功研制出可編程光量子計(jì)算原型機(jī)“九章四號(hào)”，重磅成果發(fā)表于國際頂級(jí)期刊《自然》。

這款量子“超級(jí)大腦”首次實(shí)現(xiàn)3050個(gè)光子精準(zhǔn)操控，求解特定問題僅25微秒，算力達(dá)到全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)的1054倍，一舉刷新世界紀(jì)錄，再次印證我國在量子領(lǐng)域的全球領(lǐng)跑地位。

前沿突破引發(fā)全網(wǎng)熱議，大眾對(duì)量子的好奇被再度點(diǎn)燃。

看懂“九章四號(hào)”為何能領(lǐng)跑全球，關(guān)鍵要先搞懂兩個(gè)核心問題：什么是量子？量子計(jì)算機(jī)到底強(qiáng)在哪？

下面這本書，將為你全面解讀這些問題——

由潘建偉院士擔(dān)任學(xué)術(shù)總顧問，陳磊·混知團(tuán)隊(duì)和墨子沙龍耗時(shí)打磨的權(quán)威科普漫畫《量子其實(shí)超好懂！》正式開啟預(yù)售，翻開這本書，一起走進(jìn)奇妙的量子世界。

《量子其實(shí)超好懂！》

陳磊·混知團(tuán)隊(duì) 墨子沙龍 著

2026年5月

微觀世界的顛覆性規(guī)則

我們?nèi)庋劭梢姷纳酱ā⒔ㄖ⑷粘Ｎ锲罚紝儆诤暧^世界，一切運(yùn)動(dòng)遵循牛頓經(jīng)典力學(xué)與相對(duì)論，規(guī)律清晰、符合直覺。

但當(dāng)尺度縮小到頭發(fā)絲直徑的六萬分之一以下，就進(jìn)入了完全陌生的微觀量子世界——這里的物理規(guī)則徹底顛覆常識(shí)，和我們熟悉的世界截然不同。

19世紀(jì)末，物理學(xué)家一度認(rèn)為“物理學(xué)已被研究透徹，再無新發(fā)現(xiàn)”。直到普朗克為解決煉鋼測溫的黑體輻射難題，在1900年首次提出量子概念，徹底打破了“能量連續(xù)”的傳統(tǒng)認(rèn)知。

所謂量子，指微觀世界里物理量離散、一份一份的最小單元，原子、電子、光子等微觀粒子均遵循量子規(guī)律。它最核心的特點(diǎn)，就是能量不連續(xù)——能量不是可以無限拆分的“流水”，而是像一枚枚硬幣，只能按最小單元“一份一份”傳遞，不存在半份、零頭。這一顛覆性發(fā)現(xiàn)，拉開了量子力學(xué)的序幕，也為現(xiàn)代量子科技奠定了根基。

在此基礎(chǔ)上，量子力學(xué)提煉出三大顛覆性核心特性，每一個(gè)都打破常識(shí)，卻是量子科技的底層邏輯：

其一，量子疊加態(tài)。微觀粒子可同時(shí)處于多種狀態(tài)，如同硬幣旋轉(zhuǎn)時(shí)同時(shí)呈現(xiàn)正面與反面，而非單一確定狀態(tài)。在“薛定諤的貓”這一著名的思想實(shí)驗(yàn)中，箱子里的貓?jiān)谟^測前處于“既死又活”的疊加態(tài)，完美詮釋了這種反直覺的特性。

其二，量子不確定性。微觀粒子的位置與動(dòng)量等成對(duì)物理量，無法同時(shí)精確測量——觀測位置越精準(zhǔn)，動(dòng)量就越模糊，反之亦然。這并非技術(shù)局限，而是量子世界的固有規(guī)律。

其三，量子糾纏。兩個(gè)或多個(gè)糾纏的微觀粒子，即便相隔萬里，只要觀測其中一個(gè)，另一個(gè)的狀態(tài)會(huì)瞬間確定，展現(xiàn)出非定域的奇異關(guān)聯(lián)，被愛因斯坦稱為“幽靈般的超距作用”。我國潘建偉團(tuán)隊(duì)更已實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)量子糾纏分發(fā)，在大尺度空間驗(yàn)證了這一神奇特性。

而量子計(jì)算機(jī)，正是依托量子疊加態(tài)與糾纏特性打造的新型計(jì)算設(shè)備。

簡單來說，經(jīng)典計(jì)算機(jī)只能一條路走到黑，靠逐個(gè)試錯(cuò)慢慢解題；而量子計(jì)算機(jī)憑借量子疊加態(tài)，能同時(shí)遍歷所有可能性，實(shí)現(xiàn)“全員并行”。

“九章四號(hào)”更是把這種優(yōu)勢發(fā)揮到了極致——它能精準(zhǔn)操控3050個(gè)光子，一次運(yùn)算就相當(dāng)于億萬次并行計(jì)算。求解特定問題僅需25微秒，而全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)要算上1042年，算力差距高達(dá)1054倍。這種碾壓級(jí)的算力斷層，正是量子疊加態(tài)帶來的并行優(yōu)勢，也是“九章四號(hào)”能穩(wěn)居全球第一、徹底碾壓經(jīng)典超算的核心密碼。

從追趕到領(lǐng)跑

百年量子力學(xué)發(fā)展史上，中國曾長期處于跟跑地位，但一代代科研工作者潛心深耕、攻堅(jiān)克難，最終實(shí)現(xiàn)從跟跑到并跑、再到全面領(lǐng)跑的歷史性跨越，書寫了量子領(lǐng)域的中國傳奇。

早年間，量子科技因理論晦澀、技術(shù)壁壘高，被少數(shù)西方國家壟斷。

但以潘建偉院士為代表的中國科研團(tuán)隊(duì)，從基礎(chǔ)理論研究起步，從零開始搭建量子科研體系，墨子沙龍等科普與科研平臺(tái)同步發(fā)力，為中國量子發(fā)展筑牢根基。數(shù)十年深耕不輟，中國在量子通信、量子計(jì)算、量子精密測量三大核心領(lǐng)域，均取得全球領(lǐng)先成就。

鍶原子光鐘，300億年誤差不超過1秒。圖源：央視新聞

量子通信領(lǐng)域，中國構(gòu)建起全球唯一天地一體化量子保密通信網(wǎng)絡(luò)。2016年，全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”由我們國家發(fā)射升空，實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)星地量子密鑰分發(fā)，打破遠(yuǎn)距離量子通信瓶頸；地面上，總長超2000公里的京滬干線貫穿四省三市，覆蓋32個(gè)節(jié)點(diǎn)、150多家行業(yè)用戶。二者協(xié)同，實(shí)現(xiàn)原理上無條件安全的加密通信，從根本上杜絕竊聽風(fēng)險(xiǎn)，為金融、政務(wù)、電力等領(lǐng)域筑牢安全屏障。

量子計(jì)算領(lǐng)域，中國是少數(shù)在光量子、超導(dǎo)兩條技術(shù)路線均實(shí)現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”的國家之一。光量子路線上，從2020年“九章”原型機(jī)首次實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算優(yōu)越性，到如今“九章四號(hào)”刷新紀(jì)錄，持續(xù)領(lǐng)跑全球；超導(dǎo)路線上，“祖沖之一號(hào)”“祖沖之三號(hào)”接連突破，“祖沖之三號(hào)”特定算力比頂級(jí)超算快一千萬億倍。雙路線并行，讓中國量子計(jì)算形成不可撼動(dòng)的領(lǐng)先優(yōu)勢。

量子精密測量領(lǐng)域，中國同樣成果斐然。潘建偉團(tuán)隊(duì)研發(fā)的鍶原子光鐘，運(yùn)行300多億年誤差不到1秒，遠(yuǎn)超宇宙年齡；量子重力儀可精準(zhǔn)探測地下礦藏與空穴，精度達(dá)小數(shù)點(diǎn)后8-9位；量子成像儀能穿透迷霧障礙，在極弱光環(huán)境下捕捉清晰圖像，廣泛應(yīng)用于深海探測、安防等領(lǐng)域。

少年強(qiáng)則國強(qiáng)，量子未來看少年

從“九章四號(hào)”刷新算力紀(jì)錄，到“墨子號(hào)”與京滬干線筑牢安全屏障，再到鍶原子光鐘、量子成像儀等硬核儀器領(lǐng)跑前沿……中國量子科技用一項(xiàng)項(xiàng)世界級(jí)突破，穩(wěn)穩(wěn)站在全球第一梯隊(duì)，寫下了從跟跑到領(lǐng)跑的中國傳奇。

頂尖科技的較量，從來不是一時(shí)的勝負(fù)，而是人才的長期接力、根基的長遠(yuǎn)培育。

科技競爭的終局之戰(zhàn)，從來都是人才之戰(zhàn)！

2026年，我國量子領(lǐng)域核心人才缺口突破12萬，且缺口仍在擴(kuò)大。量子科技橫跨數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)、材料等多門硬核學(xué)科，專業(yè)門檻極高、培養(yǎng)周期漫長，頂尖人才“一將難求”，后備力量需要崛起。量子科研沒有捷徑，人才培養(yǎng)更需從小扎根。今天的科學(xué)啟蒙，就是明天技術(shù)突破的根基。

《量子其實(shí)超好懂！》創(chuàng)作陣容堪稱“頂配”。由中國科學(xué)院潘建偉院士擔(dān)任學(xué)術(shù)總顧問，國內(nèi)權(quán)威量子科普平臺(tái)墨子沙龍深度參與文字內(nèi)容打磨，所有知識(shí)點(diǎn)嚴(yán)格遵循量子力學(xué)理論，貼合最新科研成果，確保專業(yè)嚴(yán)謹(jǐn)、零科普偏差。

全網(wǎng)知名漫畫家、科普IP“混子哥”（陳磊）領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)完成漫畫創(chuàng)作，延續(xù)其標(biāo)志性的幽默畫風(fēng)與通俗敘事風(fēng)格，讓你0基礎(chǔ)也能笑著讀懂量子。本書摒棄枯燥公式與晦澀術(shù)語，用生動(dòng)人物、趣味故事拆解硬核知識(shí)，讓抽象量子世界變得直觀好懂、趣味十足，還是熟悉的味道！

六大核心篇章，串聯(lián)量子百年發(fā)展與中國硬核成就。從普朗克量子假說溯源，到愛因斯坦、薛定諤等科學(xué)巨匠的探索征程；從量子三大顛覆性特性，到“墨子號(hào)”“京滬干線”“九章”“祖沖之”等國之重器；從極致精準(zhǔn)的光鐘，到穿透迷霧的量子儀器，既講透科學(xué)原理，更彰顯中國底氣和中國自信。

緊扣中學(xué)物理量子考點(diǎn)，科學(xué)素養(yǎng)啟蒙剛需。光電效應(yīng)、波粒二象性……預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)兩不誤，提升科學(xué)思維與核心素養(yǎng)。

當(dāng)下，中國量子以硬核實(shí)力屹立全球之巔；未來，這份領(lǐng)跑優(yōu)勢，需要一代代少年接力守護(hù)、持續(xù)突破。量子時(shí)代，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，少年強(qiáng)則國強(qiáng)，少年智則國智！愿每一位少年，都能從這本書出發(fā)，心懷科技報(bào)國之志，成長為中國量子事業(yè)的中堅(jiān)力量，書寫屬于中國、屬于少年的科技傳奇！

混知漫畫+院士護(hù)航

用漫畫讀懂量子世界

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2026.5.15

編輯：閃閃 | 審核：孫小悠