安徽作为我国量子科技领域的核心发展区域,近年来在量子计算、量子通信、量子精密测量及相关产业方面取得了显著进展,形成了技术突破、产业集聚、应用拓展的良性发展格局。
去年年底,由中国科学技术大学等单位共同完成的105比特超导量子计算机“祖冲之三号”成果在线发表在arxiv(奇迹文库)平台上。“祖冲之三号”进一步优化了设计与工艺,比特数与性能方面全方位提升,实现了目前超导量子计算的最强优越性。
量子计算是下一代信息革命的关键技术,在生物制药、天气预测、密码破译等方面具有重大潜力。而实现量子计算优越性是量子计算发展征途上跨越的第一道“门槛”。
对于量子计算商业化的进程,近期全球产业界产生了纷争,有说5年内即可商业化应用落地,有说20年才有可能,当然,也有说10—15年。
包括量子计算在内的量子科技等前沿科技的产业化进程,往往难以按照预先设定的时间表来演进,厚积薄发的“突变时刻”什么时候到来,更不会按照预想的“剧本”来演绎。但不管怎么说,一个普遍的共识是,量子科技和产业化发展正处在“爆发的前夜”。
基于此,站在量子科技前沿的安徽,明确提出加快建设量子科技和产业中心,打造量子科技和产业的“双高地”。
这当中,既有当仁不让的底气,更有分秒必争的紧迫感。
“第一道门槛”
坐落于合肥市的科大国盾量子技术股份有限公司,是参与“祖冲之三号”研制的单位之一。
新春伊始,国盾量子的科技工作者们迅速投入到新一年工作中。
“春节后上班第一天,科技创新引领新质生产力发展大会就在合肥召开。这场安徽的‘新春第一会’宣示了‘向新而行,以质致远’的坚定决心,为我们吹响了2025年奋进的号角。”国盾量子副总裁、高级工程师周雷表示。
量子科技是当今世界科技发展的最前沿领域之一,需要跨学科人才或多领域人才合作。如谷歌“垂柳”芯片的论文作者多达260余名,分别来自于16家单位。“祖冲之三号”的成果也由中国科大、国家实验室、济南量子院在内的9家产学研单位共同完成。
“国盾量子有幸作为唯一的参与企业,为实验提供了室温电子学等设备、量子计算机整机搭建及运维等支持。”周雷向记者透露。
量子计算是下一代信息革命的关键技术,在生物制药、天气预测、密码破译等方面具有重大潜力。
实现量子计算优越性是量子计算发展征途上跨越的第一道“门槛”。跨越该“门槛”也正是量子计算具备应用价值的前提,是量子计算研究实力的直接体现。
目前,我国是唯一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家。在光量子路线上,2020年,中国科大构建的“九章”光量子计算机,实现了高斯玻色采样任务快速求解,首次严格证明了量子计算优越性。在超导路线上,2021年5月,中国科大研制了“祖冲之号”实现了可编程的二维量子行走。同年10月,研究团队构建的“祖冲之二号”实现对“量子随机线路取样”任务的快速求解,使我国首次在超导体系达到上述里程碑。
最强优越性
最新诞生的“祖冲之三号”超导量子计算机超过了谷歌公司于2024年10月发表于《自然》期刊的最新进展——72比特“悬铃木”处理器——6个数量级,为目前超导量子计算的最强优越性。“祖冲之三号”处理器的各项性能指标,与谷歌近期发布的105比特“垂柳”处理器相当,表明中美当前在超导量子计算研究方面处于同一水平线。
产学研的协同创新进一步提高了量子科技理论研究成果向实用化、工程化转化的速度和效率,能更好满足量子信息领域核心技术研究和产业化发展的需求。
作为国内率先从事量子信息技术产业化的企业,国盾量子参与了“祖冲之号”“京沪干线”“济南一号”等重大创新成果,是全球少数可提供超导量子计算整机解决方案的企业。今年,国盾量子将会进一步聚焦完善量子计算整机产业链,实现关键领域的自主可控。据悉,目前该公司的千比特超导量子计算测控系统已经投产,服务于中电信量子等单位。
面对滚滚而来的人工智能热浪,国盾量子还表示将在测控系统的配套软件方面结合AI技术,探索自动标定、自动校准等AIforScience功能,助力量子计算机在优越性和纠错方案上的性能提升。
打造“双高地”
除量子计算外,安徽产学研单位在量子科技的另外两个探索领域——量子通信和量子精密测量上也是勇往直前,新成果持续落地。
中电信量子集团作为“量子国家队”,将总部设在合肥,注册资本达30亿元,把发展目标瞄向“全球领先的量子科技企业”,推出全球首个运营商级量子安全通话解决方案,应用于冬奥会、“一带一路”峰会等重大活动,并覆盖政务、金融等场景。
国内首座量子应用示范变电站也在合肥建成,将量子测量技术应用于电力行业,提升电网安全与效率。
目前,安徽聚集量子产业链上下游企业超70家,包括国盾量子、本源量子、国仪量子等核心企业,形成“量子+”特色产业集群。量子科技已被安徽列为三大科创高地之一。量子技术已服务金融、化工、电力等多个行业,应用场景不断拓展。
2025年,安徽将加快建设量子科技和产业中心。随着技术突破与应用场景的进一步拓展,安徽正逐步向全球科技前沿迈进,努力打造量子科技和产业的“双高地”。(江淮观察)