在合肥高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，有一條筆直的大道，短短幾百米，聚集著國儀量子、問天量子、本源量子等諸多以“量子”命名的企業(yè)，外界稱其為“量子大道”。

(資料圖片僅供參考)

數(shù)據(jù)顯示，合肥高新區(qū)直接從事量子領(lǐng)域的科研人員超過600人，合肥市量子信息產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利占全國的12.1%，僅次于北京，位居全國第二。

隨著人工智能大模型的日趨火爆，算力需求激增。今年6月，安徽布局量子超級計算中心，后又與上海超級計算中心攜手成立了長三角量超協(xié)同創(chuàng)新中心，加快推進(jìn)量子計算工程化，引領(lǐng)構(gòu)建全國算力新格局。

“量子疊加”讓算力指數(shù)級增長

在合肥“量子大道”上，坐落著量子領(lǐng)域上下游關(guān)聯(lián)企業(yè)20余家，涵蓋了量子通信、量子計算、量子精密測量等領(lǐng)域。有投資人直言：“做量子領(lǐng)域的投資前，必須去逛逛‘量子大道’和中科大?！?/p>

和關(guān)注量子通信的國盾量子、專注精密測量的國儀量子不同，本源量子選擇的是一條不同的路——量子計算機(jī)的工程化。

設(shè)立于2017年的本源量子，由中國科學(xué)院院士郭光燦和中國科技大學(xué)郭國平教授牽頭創(chuàng)建。2021年，本源量子實現(xiàn)首臺國產(chǎn)超導(dǎo)量子計算機(jī)“本源悟源1號”的整機(jī)交付，使得我國成為世界上第三個擁有量子計算機(jī)整機(jī)交付能力的國家。

本源量子副總裁趙雪嬌介紹，量子計算主要運用了“量子疊加”原理?！傲孔佑嬎愫徒?jīng)典計算的工作模式可以類比成走迷宮，量子比特好比孫悟空，遇到不同路口就可以變個分身，這種‘疊加’狀態(tài)就促使量子比特一次性就能找到出口；而經(jīng)典比特就需要一步一個腳印，碰壁了再折回頭找其他路徑。所以量子計算機(jī)效率更高?！?/p>

“量子計算機(jī)在解決特定問題上，速度比傳統(tǒng)計算機(jī)要快許多?！壁w雪嬌舉例說，2019年9月，谷歌首次實現(xiàn)量子霸權(quán)，53比特量子計算機(jī)用3分20秒就能處理當(dāng)時最厲害的超算1萬年才能解決的問題。2023年7月，谷歌宣布其在量子計算領(lǐng)域取得新突破，其70比特的量子計算機(jī)可在短短幾秒內(nèi)完成傳統(tǒng)超級計算機(jī)47年的計算量。

打造“最強(qiáng)大腦”的工業(yè)母機(jī)

算力“指數(shù)級增長”，更大的意義在于促進(jìn)各行各業(yè)顛覆式發(fā)展。例如，傳統(tǒng)藥物研發(fā)可能需要耗費大量時間進(jìn)行實驗測試，借助量子計算模擬分子相互作用，將大大加快新藥物的研發(fā)進(jìn)度。

2022年，本源量子和中國科學(xué)院量子信息重點實驗室聯(lián)合組建了國內(nèi)首個工程研究中心——安徽省量子計算工程研究中心，希望通過加強(qiáng)量子計算工程化水平，提高科技成果的成熟性、配套性和工程化水平，帶動相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

如果把量子芯片比喻成人的“心臟”，那么量子計算機(jī)操作系統(tǒng)就相當(dāng)于人的“大腦”?！安煌谠S多地方布局的超大算力中心，本源量子在多方支持下，期望成為‘最強(qiáng)大腦’的工業(yè)母機(jī)，為更多行業(yè)領(lǐng)域、應(yīng)用場景提供技術(shù)和設(shè)備服務(wù)?！壁w雪嬌告訴上海證券報記者，量子計算的價值在于賦能各行各業(yè)，創(chuàng)造更大的價值。

據(jù)透露，安徽省量子計算工程研究中心已與建信金科、中金公司、平安銀行等金融單位建立合作，探索量子計算在普惠金融、證券交易、金融衍生品等方面的創(chuàng)新應(yīng)用；與國家電網(wǎng)等電力體系單位合作，研究量子計算提高氣象預(yù)測、潮流預(yù)測、調(diào)度優(yōu)化等問題的準(zhǔn)確率和速率；與中科大等60余所院校建立產(chǎn)學(xué)研合作，探索人才培養(yǎng)。

此外，安徽省量子計算工程研究中心還與航空航天、人工智能、生物制藥等領(lǐng)域單位開展應(yīng)用合作?！拔磥恚S著‘東數(shù)西算’等戰(zhàn)略進(jìn)一步落地，本源量子也期望加入其中，以量子計算優(yōu)勢貢獻(xiàn)‘量子’力量?！壁w雪嬌說。

“量超協(xié)同”長三角先行先試

隨著全球算力需求陡增，外界都在期待量子計算能夠從學(xué)界走入業(yè)界，以產(chǎn)業(yè)化方式帶動行業(yè)發(fā)展。

近年來，全球爭相布局量子計算產(chǎn)業(yè)，行業(yè)關(guān)注度越來越高?！傲孔佑嬎銠C(jī)還不能很好地單獨解決某些特定問題，但可以對經(jīng)典計算機(jī)起到加速器的作用，所以我們還是要回歸到現(xiàn)在的發(fā)展階段上來?！壁w雪嬌告訴記者，本源量子和上海超算中心最新成立的量超協(xié)同創(chuàng)新中心就是基于此誕生。

目前，國際上許多團(tuán)隊正在致力于攻關(guān)量子計算機(jī)與超級計算機(jī)融合。安徽省量子計算工程研究中心主任張輝介紹：“量子計算機(jī)可以作為超級計算機(jī)的加速器組件，‘量超協(xié)同’方案是將計算任務(wù)在量子計算機(jī)和超級計算機(jī)之間進(jìn)行分解、調(diào)度、分配，實現(xiàn)兩者的高效協(xié)同，可以在大幅節(jié)約資源的情況下，雙向發(fā)揮量子計算機(jī)和超級計算機(jī)的優(yōu)勢。”也就是說，“量超協(xié)同”在算力大幅提升的同時，能耗卻在大幅下降，實現(xiàn)“綠色算力”。

“在長三角地區(qū)成立量超協(xié)同中心，就是先行先試將量子計算和超算中心連接起來，將有利于推動量子計算技術(shù)服務(wù)于長三角地區(qū)算力需求和科技創(chuàng)新發(fā)展。”張輝介紹，目前，該中心已向國內(nèi)十所高校捐贈了量子計算操作系統(tǒng)。

據(jù)介紹，下一步，安徽省量子計算工程研究中心還將在三方面發(fā)力：一是加速高比特、能糾錯量子計算機(jī)整機(jī)的研發(fā)進(jìn)度，實現(xiàn)量子計算通用化；二是完善“量超融合”模式，加快技術(shù)融合，加大算力規(guī)模；三是繼續(xù)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，依托創(chuàng)新中心先進(jìn)算力和服務(wù)方案，賦能更多高校和科研院所。

“未來我們希望量子計算機(jī)走出實驗室，更好地投入實際應(yīng)用，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，真正為人類社會服務(wù)?！睆堓x說。

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