在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里，一臺(tái)名為“九章四號(hào)”的光量子計(jì)算機(jī)正引發(fā)全球科技界的關(guān)注。這臺(tái)設(shè)備在特定計(jì)算任務(wù)中展現(xiàn)出遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力，標(biāo)志著中國(guó)在量子計(jì)算領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步。項(xiàng)目核心成員之一、知名量子計(jì)算專家陸朝陽(yáng)教授表示，這是費(fèi)曼1981年提出量子計(jì)算概念四十余年后，中國(guó)科學(xué)家將理論轉(zhuǎn)化為工程現(xiàn)實(shí)的重大突破。

量子技術(shù)的戰(zhàn)略價(jià)值早已超越學(xué)術(shù)范疇，成為國(guó)家間科技競(jìng)爭(zhēng)的核心領(lǐng)域。2014年，美國(guó)谷歌公司投入十億美元啟動(dòng)量子計(jì)算機(jī)研發(fā)計(jì)劃，而幾乎同時(shí)，陸朝陽(yáng)帶領(lǐng)的十人團(tuán)隊(duì)以數(shù)千萬(wàn)元人民幣經(jīng)費(fèi)開啟了技術(shù)攻關(guān)。與谷歌選擇的超導(dǎo)量子比特路線不同，中國(guó)團(tuán)隊(duì)依托中科院院士潘建偉二十年前布局的光子糾纏技術(shù)，走出了一條差異化發(fā)展道路。

陸朝陽(yáng)與量子物理的緣分始于大學(xué)時(shí)代。2000年考入中科大物理系的他，大三時(shí)便確立了研究方向。“量子力學(xué)既催生了占全球GDP三分之一的現(xiàn)代科技產(chǎn)業(yè)，又保留著大量未解之謎。”這種“頂天立地”的特質(zhì)深深吸引著他。保送研究生后，導(dǎo)師潘建偉交給他一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的任務(wù)——將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)從五光子糾纏升級(jí)到六光子糾纏。這項(xiàng)看似微小的進(jìn)步，實(shí)則將計(jì)算空間從32維拓展至64維，為后續(xù)研究奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。

2007年，團(tuán)隊(duì)成功制備六光子糾纏態(tài)并實(shí)現(xiàn)簇態(tài)的實(shí)驗(yàn)突破，相關(guān)成果登上《自然·物理學(xué)》并入選當(dāng)年中國(guó)科技十大進(jìn)展。2008年赴劍橋大學(xué)深造期間，陸朝陽(yáng)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)單電子狀態(tài)光學(xué)測(cè)量，解決了量子計(jì)算的基礎(chǔ)性難題。面對(duì)劍橋大學(xué)提供的教職邀請(qǐng)，這位年輕學(xué)者在完成博士答辯后毅然回國(guó)，成為中科大最年輕的正教授。“科研背后是國(guó)家力量，量子技術(shù)關(guān)乎國(guó)家信息安全和算力發(fā)展。”他這樣解釋自己的選擇。

回國(guó)后，陸朝陽(yáng)團(tuán)隊(duì)迅速取得多項(xiàng)突破：2012年建成國(guó)際最高品質(zhì)單光子源，2015年實(shí)現(xiàn)“多自由度量子隱形傳態(tài)”。當(dāng)谷歌2019年宣布53量子比特系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”時(shí)，中國(guó)團(tuán)隊(duì)正經(jīng)歷著前所未有的壓力。“調(diào)試設(shè)備時(shí)連續(xù)工作30小時(shí)是常態(tài)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)都繃著神經(jīng)。”陸朝陽(yáng)回憶道。2020年12月，中國(guó)科學(xué)家在《科學(xué)》期刊發(fā)表“九章”光量子計(jì)算機(jī)成果，在計(jì)算速度等核心指標(biāo)上超越谷歌。

對(duì)于國(guó)際通用的“量子霸權(quán)”術(shù)語(yǔ)，中國(guó)團(tuán)隊(duì)選擇使用更中性的“量子計(jì)算優(yōu)越性”。“這體現(xiàn)了中國(guó)科研的文化傳統(tǒng)，我們更強(qiáng)調(diào)友好合作而非對(duì)抗。”陸朝陽(yáng)解釋道。隨著研究從基礎(chǔ)領(lǐng)域向應(yīng)用工程過渡，九章系列不斷迭代升級(jí)：2023年九章三號(hào)將計(jì)算速度提升至超級(jí)計(jì)算機(jī)“前沿”需200億年才能完成的水平，而最新九章四號(hào)再次刷新紀(jì)錄。

這場(chǎng)全球量子競(jìng)賽異常激烈。美國(guó)國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)局與加拿大仙樂都量子公司曾聯(lián)合反超，但很快被九章三號(hào)重新領(lǐng)先。目前，僅有中美加三個(gè)國(guó)家的研究小組達(dá)到量子計(jì)算優(yōu)越性里程碑，而中國(guó)在光量子路徑上保持著國(guó)際領(lǐng)跑地位。

從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用技術(shù)，陸朝陽(yáng)的貢獻(xiàn)獲得了國(guó)際認(rèn)可，被《自然》雜志評(píng)為“中國(guó)科學(xué)之星”，并獲譽(yù)“量子鬼才”。當(dāng)被問及科研魅力時(shí)，他再次提到“頂天立地”：“發(fā)現(xiàn)新規(guī)律、開發(fā)新技術(shù)帶來的滿足感，看著年輕學(xué)者成長(zhǎng)為獨(dú)當(dāng)一面的科學(xué)家，這些都比獲得任何獎(jiǎng)項(xiàng)更讓我感動(dòng)。”