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量子计算公园
一、光量子计算系统特家比较和技术特性的综合比较
| 量子计算机 | 开发者 | 架构/算法和目标任务 | 规模（量子比特/模式） | 运行温度 | 关键指标 | 量子优越性 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 九章 4.0 | 中国科学技术大学 | 高斯玻色采样（GBS） | 1024 输入模式 8176 输出模式 3050 个光子 | 室温 | 25.6μs，加速 10⁵⁴ | 是 |
| 九章 3.0 | 中国科学技术大学 | 高斯玻色采样（GBS） | 144 模式 255 个光子 | 室温 | 1.27μs，加速 10²⁴ | 是 |
| 九章 2.0 | 中国科学技术大学 | 高斯玻色采样（GBS） | 144 模式 113 个光子 | 室温 | 加速 10²⁴ | 是 |
| 九章 | 中国科学技术大学 | 高斯玻色采样（GBS） | 100 模式 76 个光子 | 室温 | 200s，加速 10¹⁴ | 是 |
| Borealis | Xanadu | 高斯玻色采样（GBS） | 216 模式 219 个光子 | 室温 | 36μs，加速>5×10¹⁰ | 是 |
| Ascella | Quandela | 线性光学 | 2-12 个比特 | 室温 | 单量子比特保真度为 99.6% 双量子比特保真度为 93.8% | – |
| Prometheus | Quandela | 量子点光源 | 单光子源 | 低温 | 全同性>91% 单光子纯度>96% | – |
| MosaiQ | Quandela | 可编程光子学 | 2-12 个比特 | 室温 | 完全可重构处理器 | – |
| QDMX-6 | Quandela | 主动解复用器 | 6 光子路由 | 室温 | 传输效率>75% 50 纳秒切换 | – |
| PT-1 | ORCA Computing | 光纤 MBQC | 已部署系统 | 低温（探测器） | 模块化架构，电信集成 | – |
| SmartLight | iPronics | 可编程光子学 | 72 个单元，64 个 I/O | 室温 | 可重构多用途处理器 | – |
| 20 模式处理器 | QuiX Quantum | 线性光学 | 20 模式 | 室温 | 2.9 dB 损耗 97.4% Haar 保真度 | – |
| 12 模式处理器 | QuiX Quantum | 线性光学 | 12 模式 | 室温 | 5.0 dB 损耗 高干涉可见度 | – |
| TuringQ Gen 1 | 图灵量子 | 薄膜铌酸锂集成 | 目标：100 个比特 | 室温 | 飞秒激光写入技术 | – |
| Zhiyuan | 图灵量子 | 忆阻器玻色采样 | 75 万模式，56 个光子 | 室温 | 10²⁵⁴ 希尔伯特空间 | – |
| Fusion-based 系统 | PsiQuantum | Fusion 量子计算（FBQC） | 完全集成 | 低温（探测器） | SPAM 保真度 99.98% Fusion 保真度 99.22% | – |
| 自旋-光子平台 | Photonic Inc | 自旋-光子混合 | 开发中 | 低温（自旋） | QLDPC 码 | – |
| Tundra 处理器 | Tundra Systems | 光子微处理器 | 目标：64 个比特 | 未说明 | 深度学习 QEC 集成 | – |
二、光量子计算特性
| 光量子计算机（年份） | 开发者 | 光子数 | 量子时间 | 经典时间 | 加速 | 实验描述 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 九章（2020） | 中国科学技术大学 | 76 | 200 秒 | 25 亿年（太湖之光） | ~10¹⁴ | 采用固定式 100 模式干涉仪的 GBS 实验；通过 76 光子符合计数验证 |
| 九章 2.0（2021） | 中国科学技术大学 | 113 | 不适用 | >10²⁴×蛮力 | 不适用 | 可扩展 144 模式 GBS，采用受激压缩光源；改进的可编程性 |
| Borealis（2022） | Xanadu | 219 | 36s | 9000 年（Frontier） | ~7.9×10¹⁵ | 采用时分复用硅光子技术的全可编程 216 模式 GBS |
| 九章 3.0（2023） | 中国科学技术大学 | 255 | 1.27s | 3.1×10¹⁰ 年（Frontier） | ~10²⁴ | 伪光子数分辨检测；通过贝叶斯检验验证噪声 GBS |
| 九章 4.0（2025） | 中国科学技术大学 | 3050 | 1.27s | 10⁴² 年（Frontier） | ~10⁵⁴ | 16×16×16 三维耦合；可编程时空混合编码线路 |
三、主要光量子计算平台对比
| 平台 | 材料平台 | 技术/关键优势 | 当前规模 | 错误恢复策略 |
|---|---|---|---|---|
| iPronics | 硅（Si） | 可编程光子处理器：可重构性多用途应用 | 72 个调谐单元，64 个 I/O 端口 | 自配置算法 |
| 九章 | 体光学元件 | 高斯玻色采样：可编程大规模 GBS，量子优越性 | 3050 个光子 | 特殊用途 GBS |
| ORCA Computing | 光纤+集成光子学 | 光纤架构：模块化设计、电信兼容性、存储器集成 | PT-1 部署系统 | MBQC 与 GHz 测量 |
| Photonic Inc. | 硅（Si） | 硅自旋光子接口：原生网络、硅制造 | 开发中 | QLDPC 码 |
| PsiQuantum | 硅（Si） | 基于 Fusion 的量子计算：晶圆代工、高集成度 | 全集成系统芯片 | 高阈值 FBQC |
| Quandela | GaAs 量子点 | 高质量量子点光源 | 2-12 个量子比特 | 硬件错误缓解 |
| QuiX Quantum | 氮化硅（Si3N4） | 集成光子处理器：低损耗、高保真度变换 | 20 模式处理器 | 不适用 |
| TundraSystems | 硅（Si） | 量子光子微处理器：集成纠错功能，高性能计算集成 | 开发中 | 深度学习 QEC |
| TuringQ | 薄膜铌酸锂（LNOI） | LNOI 光子学：大规模集成，专用算法 | 100 量子比特目标 | 不适用 |
| Xanadu | 硅光子学 | 时分复用 GBS：可编程 GBS，量子优越性 | 219 个光子 | 基于 GBS 的应用 |
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