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中国量子计算产业按下“加速键”
来源:人民日报海外版 | 作者:佚名 | 发布时间 :2025-01-09 | 204 次浏览: | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:
2025年是联合国宣布的量子科学与技术国际年。作为全球科技领域的研究热点,量子计算的基本计算单元为量子比特,与经典计算机中的比特具有相同的功能,即存储与处理数据。因其强大的计算能力,量子计算在攻克复杂计算难题上展现出经典计算机难以企及的优势。目前,量子计算已被视为人类科技发展的下一个重要突破口,是全球科技领域具有巨大前景的研究和应用方向。

  安徽省量子计算工程研究中心副主任、“本源悟空”云服务研制团队负责人赵雪娇告诉本报记者:“目前,本源量子与美国相关科技公司是同价向国际市场出售超导量子算力。外国企业购买中国自主量子算力,是国际市场对中国量子计算技术实力的认可。”

  技术赋能更多领域

  目前,中国的量子算力已应用于计算流体动力学、金融、生物医药等多个重要领域。

  计算流体动力学广泛应用于航空航天、汽车工程、船舶设计等领域,与飞行器、汽车及船舶的外形设计都紧密相关。算力提升可以加快飞机、汽车的更新迭代并降低设计成本。然而,传统计算机越来越难以满足这些领域对计算规模、计算精度和计算速度的要求。

  量子计算为计算流体动力学提供了新的算力选择。相较于传统方法,量子计算能够显著加速流体动力学仿真过程,从而大幅缩短研发周期并节省经费。

  2024年10月25日,中国科学家在“本源悟空”上,成功完成了全球最大规模的量子计算流体动力学仿真,标志着国产量子算力在解决实际问题方面取得重要进展。相关成果发表在国际期刊《应用力学与工程中的计算机方法》上。郭国平表示:“此次研究不仅证明中国自主超导量子计算机具备开展大规模、高精度流体动力学研究的能力,也为我们探索更多复杂科学问题提供了新工具和新方法。”

  在金融领域,量子计算可以用于风险管理、投资组合优化、期权定价和金融市场预测等方面。通过量子算法,金融机构可以更快速准确地分析大量数据,为投资者提供更精确的投资建议。“本源悟空”此前上线的全球首个采用分布式量子计算思路设计、规模最大的投资组合优化真机应用,依托“悟空芯”量子芯片,在处理相同规模问题上,资源消耗远低于经典计算机,为处理大规模投资组合优化问题、得出特定风险偏好类型下的最佳收益组合开辟了更高效的路径。

  在生物医药行业,量子计算能够助力药物设计、蛋白质结构预测、医疗数据的分析与处理等关键领域。“本源悟空”目前已上线分子对接预测应用、药物毒性预测应用、药物相互作用预测应用等多款基于真实量子计算芯片的应用。其中,药物相互作用预测应用以“本源悟空”为计算后端,采用了量子混合神经网络算法,结合了量子神经网络的节点编码能力和经典图神经网络的结构优势,不仅提高了药物相互作用预测的准确性,还大幅度缩短了研发时间,为药物开发领域带来了巨大进步。

  2023年,本源量子与蚌埠医科大学达成合作,共探量子计算在辅助医学图像识别、疾病诊断、药物筛选、诊断标志物发现等生物医药领域的应用。以诊治乳腺癌为例,通过将量子计算与深度学习方法结合,本源量子设计了混合经典量子图像算法,针对乳腺钼靶图像的分类、分割进行高精度快速分析,帮助临床医生更加准确高效地对患者病情做出判断,让医生在诊治乳腺癌时也用上了中国自主可控量子算力。

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