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「量子鬼才」陆朝阳和中国的量子计算机

文/牧子晓理从剑桥博士到中国量子科技领军人物,陆朝阳教授以其革命性的研究推动了中国光量子计算的跨越式发展,使中国在全球量

文/牧子晓理

从剑桥博士到中国量子科技领军人物,陆朝阳教授以其革命性的研究推动了中国光量子计算的跨越式发展,使中国在全球量子科技竞争中占据前沿位置。

2025年10月,中国最新一代光量子计算机“九章四号”在中国科学技术大学的一间实验室诞生,而陆朝阳正是这个项目的核心领军人物之一。

这位被称为 “量子鬼才”的于1982年出生的科学家,已是中国量子科技领域尤其是光量子计算方向的领军人物。他和团队主导的“九章”光量子计算机原型机,是中国实现“量子计算优越性”的重要里程碑。

01 量子鬼才的成长路

陆朝阳1982年出生于浙江东阳,1997年考入东阳中学,在校期间就表现卓越,担任实验班班长,并获得王惕吾一等奖学金和严济慈奖学金。

2000年,他考入中国科学技术大学物理系,本科毕业后被保送至合肥微尺度物质科学国家研究中心量子物理和量子信息研究部,师从潘建伟院士开展光子纠缠和量子计算方面的研究。

陆朝阳的科研能力很快显现。2005年,硕士一年级时他就接受了一项重要任务:把光学平台从中国科学技术大学西区搬迁到东区微尺度国家实验室,重建实验平台并升级到具备操纵六光子纠缠的能力。

2008年,他赴英国剑桥大学卡文迪许实验室深造,转向量子点单光子源和电子自旋操纵方面的研究。

2011年初,他完成博士论文答辩,获得剑桥大学博士学位,并入选剑桥大学丘吉尔学院Fellow(入选比例约1%)。

02 回国贡献量子科技

博士毕业后,陆朝阳毅然回国,28岁便成为中国科技大学正教授。他保持和潘建伟团队的密切合作,带领几名年轻学生一起组建了固态量子光源新实验室。

2015年,陆朝阳和同事们实现“多自由度量子隐形传态”,这是构建量子计算机的又一块基石。这一成果入选英国物理学会评选的2015年度“国际物理学十大突破”榜首。

2016年,陆朝阳被《自然》杂志评为“中国十大科学之星”。杂志将他描述为“推进中国掌握量子信息技术的一颗新星”,而诺贝尔奖得主Zeilinger更是称他为“量子鬼才”。

面对诸多荣誉,陆朝阳始终保持着冷静的头脑。他曾表示,容错量子计算仍然路阻且远,显示出他对科学研究的清醒认识与严谨态度。

03 九章量子计算机的突破

2020年,陆朝阳负责完成了“九章光量子计算原型机”研制这一国家重大任务,成功达到量子计算领域具有历史性意义的“量子计算优越性”里程碑。

“九章”的命名源自中国古代数学著作《九章算术》,彰显了中国在科学领域的深厚历史底蕴。

2021年,陆朝阳主持我国首台实现“量子计算优越性”的光量子计算原型机“九章号”和超导量子计算原型机“祖冲之号”双双升级。

2023年10月,团队成功构建了255个光子的量子计算原型机“九章三号”,再度刷新了光量子信息的技术水平和量子计算优越性的世界纪录。

2025年8月,陆朝阳团队又与上海量子科学研究中心/上海人工智能实验室研究员钟翰森等合作,利用人工智能技术,刷新了中性原子体系无缺陷原子阵列规模的世界纪录。

04 中国量子计算机的产业化进程

在陆朝阳等科学家的推动下,中国的量子计算,特别是光量子路线,发展迅速并正从实验室走向工程化和应用探索。

2025年11月,中国首条规模化专用光量子计算机制造工厂在深圳南山智城正式启用。这一里程碑事件不仅填补了全球光量子计算机规模化制造的行业空白,更标志着我国量子计算正式从“实验室原理验证”迈入“工程化量产”新阶段。

这座制造工厂总面积约5000平方米,主要划分为万级洁净生产区和综合配套支持区两大功能板块。光量子计算机的制造工艺极为复杂精密,需要完成7大制程、223道工序、1000余个工步。

2025年3月,中国科学技术大学团队成功构建105比特超导量子计算机“祖冲之三号”,再次打破超导体系量子计算优越性世界纪录。

目前,中国是世界上唯一在超导量子和光量子两种物理体系上都实现“量子计算优越性”的国家。

05 量子计算的实际应用

量子计算已不再是理论研究的“玩具”,而是开始解决实际问题的“工具”。

在中国合肥的数据产业园,工程师们正在测试最新研发的量子计算机稳定性。特定任务,量子计算机只需10分钟,而世界上最快的超级计算机需1.6万年。

目前,这台量子计算机首次面向全球开放应用服务,让更多人都能用上这样的超强算力。

中国电信安徽公司量子产品团队总监毛潇筱表示:“我们搭建了融合算力服务平台,可以在线使用量子计算机的服务,可以为气象预测、生物化学,包括金融科技等各个领域提供量子计算服务,未来我们使用量子计算可以像用水用电一样方便。”

量子计算的行业应用正愈发广泛。上海市发布了量子计算十大应用场景,覆盖电力、金融、物流、新能源与生物医药等领域。

安徽省推动实施量子信息“千家场景”行动,目标到2027年落地1000个应用场景。

06 量子科技的广阔前景

量子科技涵盖量子通信、量子计算、量子精密测量三大技术方向,我国在这三方面皆取得多个领先成果。

中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟表示:“我国在量子通信领域占据国际引领地位,在量子计算领域处于国际第一方阵,在量子精密测量领域部分方向处于国际领先或先进水平。”

根据国际前沿科技咨询机构统计,2024年,全球量子科技产业整体规模达80亿美元。

其中中国占比24.03%,仅次于北美和欧洲。预计全球量子科技产业2024至2030年的年平均增长率将达到76.27%,到2035年量子总产业规模则有望达到9089.1亿美元。

中国正形成以技术创新与场景应用双轮驱动的量子科技产业集群。通过构建线下聚集、线上开源的产业生态和提供全生命周期精准服务。

目前,量子领域相关企业中高新技术企业占比近六成,培育出超20家专精特新“小巨人”企业、3家独角兽企业。

如今,在安徽合肥高新区有一条名为“量子大道”的道路,虽然不长,周边却分布着众多科技企业,构建起覆盖量子计算、通信、测量全链条的产业生态。

到2028年,这里计划聚集相关企业超170家,打造出百亿元级的量子产业集群。

从“量子鬼才”陆朝阳的实验室,到深圳的规模化生产线,再到全国各地的应用场景,中国的量子计算技术正快速从理论走向现实,从实验室走向千家万户。

这条路,见证了中国量子科技从跟跑到并跑再到领跑的历史性跨越。