燒錢的實驗室玩具?量子計算毫無用處?中國神機已出口海外創收

哈嘍,大家好,老廬今天來和大家聊聊努力實現量子計算機「工程化突破」量子計算作為全球科技競爭的戰略制高點,一直被視為顛覆未來的核心技術。

但長期以來,它多停留在實驗室的理論驗證和樣機演示階段,要實現可量產、可運維、可商業化的工程化跨越,難度堪比「在針尖上搭建精密儀器」。

如今,我國「本源悟空」「祖沖之三號」「漢原1號」等一系列量子計算機相繼落地,不僅打破了國外技術壟斷,更開啟了從科研到產業的關鍵轉型。中國在這條艱難賽道上如何實現全鏈條突破,又解鎖了哪些產業化新可能?

核心基礎突破

要實現量子計算機工程化,全鏈條自主可控是第一道必須邁過的坎,早期我國量子計算測控系統高度依賴進口,不僅成本昂貴,還面臨技術封鎖風險——2023年起美國兩輪升級對華量子技術出口管制,22家國內研究機構被列入實體清單。

為打破困境,我國團隊早在2018年就推出國內首套量子測控系統「本源天機」,從1.0版本的功能整合,到2025年「天機4.0」支持500+量子比特規模,每一代升級都同步提升集成度與可靠性。

這種突破並非孤例,熵函數科技等企業通過演算法自研、算力可控的戰略,實現了量子多體經典模擬關鍵技術的完全國產替代,將原本3天的計算任務壓縮至4小時。

正是這種從底層技術到核心部件的自主攻關,為工程化奠定了基礎。但光有測控系統還不夠,量子計算機「整機」落地還需攻克哪些硬體難關?

硬體集成跨越

量子計算機的硬體集成,堪稱工程化的「硬骨頭」,超導量子路線需要晶元在接近絕對零度的環境下運行,其「高密度微波互連模組」既要精準傳輸信號,又要嚴格隔熱降噪,曾長期被國外壟斷,我國團隊聯合科研機構成功實現該模組國產化,成本遠低於進口產品。

更令人振奮的是,不同技術路線的硬體突破正在齊頭並進:「祖沖之三號」將105個量子比特與182個耦合器集成於指甲蓋大小的晶元,不僅在特定任務上比全球最快超算快上千萬億倍,更首次跨越量子糾錯「盈虧平衡點」,實現「越糾越對」的關鍵突破

原子量子計算機「漢原1號」則另闢蹊徑,無需低溫製冷系統,集成於3個標準機櫃即可運行,已斬獲超4000萬元商用訂單,還實現海外出口。這些突破證明,硬體工程化不是單一技術的勝利,而是多路線協同創新的結果,但硬體打通後,如何讓量子算力真正「好用」,而非實驗室里的「擺設」?

工程化的核心目標,是讓量子算力從「可用」變為「好用」,「本源悟空」給出了生動答案:上線一年多來,已為163個國家和地區的用戶完成71萬個量子任務,訪問量超3600萬次,其算力已應用於新葯研發的分子對接預測、金融科技的風險分析等實際場景。

中國電信「天衍-504」超導量子計算機更將算力融入民生,通過變分量子特徵求解器演算法,把新葯研發的分子模擬時間從數月壓縮至幾天;

藉助量子近似優化演算法,為金融投資提供秒級最優解配置。更重要的是,這些量子計算機不再是孤立設備,而是通過雲平台實現規模化服務——「天衍」平台入駐國家超算互聯網,「漢原1號」構建的雲平台已接入50餘家高校和企業用戶。

應用場景的持續拓展,讓量子計算的工程化價值得到真正驗證。但應用場景落地背後,還需要哪些生態支撐才能讓工程化走得更遠?

應用與生態落地

量子計算工程化的長遠發展,離不開完整生態體系的構建,這既包括軟體堆棧、演算法工具的配套,也涉及人才培養、標準制定和供應鏈安全。

面對國際競爭,我國正加速構建全鏈條生態:熵函數科技打造「演算法社區+算力共享」模式,推動國產量子計算標準體系建設,「天衍」教研平台通過圖形化編程,讓量子人才培養從「聽懂」走向「會做」;合肥、武漢等地形成產學研集群,實現核心器件本地化配套。

國際層面,美國通過《國家量子倡議重新授權法案》、歐盟推進「量子旗艦計劃」,全球競爭日趨激烈,但我國量子云平台吸引了美國、加拿大等技術強國的高頻訪問,彰顯了國際社會對中國算力的認可,從硬體自主到應用落地,再到生態完善,中國量子計算工程化正穩步推進。

總結:量子計算機工程化突破,是從「實驗室樣機」到「產業級產品」的跨越,更是中國科技自立自強的生動寫照,從測控系統到硬體集成,從應用落地到生態構建,每一步突破都凝聚著創新智慧,未來隨著技術持續迭代,量子計算必將在更多領域釋放算力潛能,中國也將在全球量子科技競爭中穩步邁向「領跑」行列。

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環球網 努力實現量子計算機「工程化突破」(邁向「十五五」的創新圖景)