中安在線 中安新聞客戶端訊 在合肥高新區(qū)、大蜀山腳下的云飛路，“量子”元素無處不在。這條因聚集國盾量子、本源量子、國儀量子等超過30家量子科技企業(yè)而聞名的“量子大道”，已成為我國量子信息技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的重要地標，產(chǎn)業(yè)版圖覆蓋量子通信、量子計算、量子測量等核心領(lǐng)域。
作為新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的前沿陣地，量子科技的戰(zhàn)略地位日益凸顯。推動量子計算、量子通信等關(guān)鍵技術(shù)從實驗室走向?qū)嶋H應用，加速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，已成為搶占未來科技制高點的關(guān)鍵。當前，圍繞量子芯片、量子編程、量子密鑰等方向的研發(fā)與生態(tài)構(gòu)建正在全面提速。
從保密通信的量子通話手機，到未來可能改變世界的量子計算機，再到量子科技賦能千行百業(yè)，量子科技正走出象牙塔，深度賦能經(jīng)濟社會多個領(lǐng)域。安徽省率先布局量子科技與產(chǎn)業(yè)，相關(guān)創(chuàng)新成果正在加速落地轉(zhuǎn)化，量子技術(shù)正飛入“尋常百姓家”。
目前，合肥已經(jīng)建成運行全球規(guī)模最大、覆蓋最廣、應用最多的量子保密通信城域網(wǎng)；推出全球首個運營商級量子加密辦公應用量子密信，服務用戶超500萬；成功交付504比特超導量子計算芯片“驍鴻”……僅數(shù)百米的“量子大道”上，量子科技正迸發(fā)出蓬勃的產(chǎn)業(yè)活力。
瞄準前沿布局 貫通研發(fā)與應用
推動基礎研究走向市場應用，是量子科技企業(yè)占據(jù)競爭主動權(quán)的核心。在合肥，這一進程正通過廣泛的應用場景對接不斷加速。
在近期舉行的安徽省量子科技應用場景對接會上，中電信量子集團、奇瑞汽車、陽光電源等多家企業(yè)，展示了自己的場景能力和需求。奇瑞汽車股份有限公司副總工程師宋庭倫透露， 奇瑞首款應用量子技術(shù)的車型已于今年3月上市，目前正持續(xù)推進車聯(lián)網(wǎng)、量子安全平臺等領(lǐng)域的系統(tǒng)開發(fā)與測試驗證。
從技術(shù)開發(fā)，到產(chǎn)品應用，量子技術(shù)可以全方位賦能企業(yè)發(fā)展。陽光電源股份有限公司董事長曹仁賢表示，未來希望能夠在各個技術(shù)、各個場景、各個產(chǎn)品上，都能用上量子計算、量子加密以及量子傳感技術(shù)，構(gòu)建綠色能源量子互聯(lián)網(wǎng)。
今年10月10日，安徽省量子信息工程技術(shù)研究中心宣布，我國實現(xiàn)了全球首款四通道超低噪聲半導體單光子探測器的量產(chǎn)落地。該設備在探測效率、暗噪聲水平、集成度等多項關(guān)鍵指標刷新世界紀錄，標志著我國單光子探測技術(shù)進入領(lǐng)跑階段，可為量子通信、單光子雷達、生物熒光成像、深空激光測距、單光子成像等應用提供自主可控、性能領(lǐng)先的核心組件。
目前，新型單光子探測器產(chǎn)品已服務于國內(nèi)頂尖科研單位，具備批量生產(chǎn)與交付能力。實現(xiàn)這一突破的，正是科大國盾量子技術(shù)股份有限公司。
“難點是如何在一個拳頭大小的制冷器上實現(xiàn)低溫、低噪聲、多通道。”國盾量子探測器負責人方余強表示，在中國科學技術(shù)大學和中科院量子創(chuàng)新院的專利與技術(shù)許可基礎上，研發(fā)團隊經(jīng)過三年多的努力，攻克了多重技術(shù)難題，單臺就能完成此前多臺探測器才能實現(xiàn)的復雜探測任務，對極微弱光的探測靈敏度進一步邁向極限。
安徽率先建成全球首個規(guī)模化量子通信網(wǎng)絡“合肥城域量子通信試驗示范網(wǎng)”，為企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的完善提供了寶貴的試驗場。隨后，安徽又持續(xù)開放金融、電力、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的應用場景，為企業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)品提供了首批用戶和持續(xù)迭代的機會。
“大量應用場景的開放，讓企業(yè)能夠把量子技術(shù)作為一個自主可控的安全技術(shù)應用到數(shù)字經(jīng)濟的各個方面。”國盾量子副總裁周雷表示，依托場景開放，企業(yè)利用量子通信技術(shù)，保障政務系統(tǒng)安全，同時也積極地依托場景，向政務、金融、能源、民生等方面探索新的應用。如今，國盾量子已擁有專利超1000件，成為全球極少數(shù)在量子通信、計算、測量三大領(lǐng)域均實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。
精密測量突破 賦能多行業(yè)升級
在量子世界，探測精度可以推進至何種尺度？給蚊子測體溫還不夠微觀，合肥造量子精密傳感器已經(jīng)可以給細胞測溫度。
在國儀量子技術(shù)（合肥）股份有限公司，名為金剛石NV色心的傳感器，探測精度已達原子尺度。國儀量子副總裁許克標介紹，這臺高靈敏度量子傳感器，能夠?qū)Υ艌觥㈦妶觥囟燃皯Φ任锢砹窟M行精密測量。該傳感器最細的探針尖端僅有0.5NM，可以用于單個細胞的檢測，目前已應用于癌細胞檢測等醫(yī)學前沿研究。
在國儀量子，量子測量技術(shù)正打開微觀世界的大門：一臺量子觀測設備可分辨比發(fā)絲細萬倍的結(jié)構(gòu)，用于芯片檢測；量子自旋磁力儀可探測弱于地磁場100億倍的磁信號，為冠心病早期篩查提供新工具。
2016年，為了鼓勵科技成果更快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，中國科學技術(shù)大學批準以技術(shù)入股方式，聯(lián)合相關(guān)投資機構(gòu)共同設立國儀量子。該公司采用以量子精密測量為代表的先進測量技術(shù)，為全球范圍內(nèi)企業(yè)、政府、研究機構(gòu)提供以增強型量子傳感器為代表的核心關(guān)鍵器件、用于分析測試的科學儀器裝備、賦能行業(yè)應用的核心技術(shù)解決方案等優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務。
成立9年來，國儀量子已交付上千臺高端科學儀器，客戶遍布全國高校與企業(yè)研發(fā)中心，產(chǎn)品出口至英國、意大利、西班牙等國家和地區(qū)，逐步確立了在全球量子精密測量產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的領(lǐng)跑地位。
量子科技就像火種，為各個行業(yè)帶來無限可能。
“量子精密測量已在半導體、生命科學、油氣勘探等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應用。”國儀量子董事長賀羽表示，近年來，通過合肥市創(chuàng)新設置的“政府專業(yè)化場景服務商”，他們與多家量子領(lǐng)域高校院所和產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)展開合作，未來將進一步加大研發(fā)投入，爭取將量子精密測量用到更多的應用場景中去。
量子計算提速 融合AI開拓新境
量子計算與人工智能的融合，被視為下一代計算革命的重要方向。人工智能在處理高維數(shù)據(jù)、復雜優(yōu)化問題時，常面臨計算復雜度指數(shù)級增長的瓶頸。而量子計算憑借疊加態(tài)與糾纏態(tài)特性，在并行計算、全局優(yōu)化等任務中具備天然優(yōu)勢，二者的互補性為突破傳統(tǒng)算力限制提供了全新路徑。
本源量子計算科技（合肥）股份有限公司研制的第三代自主超導量子計算機“本源悟空”自2024年上線以來，刷新中國自主量子算力服務規(guī)模紀錄。
本源量子科研團隊研發(fā)的量子神經(jīng)網(wǎng)絡圖像識別算法，在復雜圖像識別任務中的效率與穩(wěn)定性均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)模型。科研團隊由此進一步向醫(yī)療健康領(lǐng)域拓展量子人工智能應用場景，以“本源悟空”作為計算后端，重點攻關(guān)量子人工智能在核磁共振(MRI)圖像重建領(lǐng)域的應用。傳統(tǒng)MRI成像技術(shù)受限于經(jīng)典計算機算力，存在成像速度慢、圖像質(zhì)量與加速效率難以平衡的臨床痛點。量子人工智能的介入，通過量子經(jīng)典混合神經(jīng)網(wǎng)絡架構(gòu)對MRI原始數(shù)據(jù)進行高效重構(gòu)，可顯著提升圖像重建精度。
本源量子總經(jīng)理張輝表示，量子計算正處于從科研走向產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵時期，企業(yè)有信心向全球輸出中國解決方案。
今年8月，本源量子聯(lián)合中國科學技術(shù)大學、合肥綜合性國家科學中心人工智能研究院創(chuàng)新設計的量子嵌入圖神經(jīng)網(wǎng)絡架構(gòu)（QEGNN），提升了關(guān)鍵藥物性質(zhì)預測準確率，將HIV抗病毒藥物篩選準確率從73%提升至97%。
目前，“本源悟空”已實現(xiàn)人工智能大模型微調(diào)、圖像識別、醫(yī)療影像分析等量子人工智能場景應用。未來，科研團隊將加速構(gòu)建量子計算與人工智能融合的產(chǎn)業(yè)應用生態(tài)。
作為國內(nèi)最早系統(tǒng)布局量子科技的城市之一，合肥已培育集聚近百家量子相關(guān)企業(yè)，約占全國總量三分之一，擁有省級以上研發(fā)平臺24個，量子信息領(lǐng)域?qū)＠^2000件，初步形成從基礎研究、技術(shù)攻關(guān)到工程化、產(chǎn)業(yè)化的完整生態(tài)。
圍繞合肥量子科技省未來產(chǎn)業(yè)先導區(qū)建設，安徽省與合肥市共同建立完善了投入持續(xù)增長機制，實施“科技創(chuàng)新+場景應用”雙輪驅(qū)動，出臺專項政策，為科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)鏈招商提供融資支持。2024年，合肥量子產(chǎn)業(yè)鏈營收接近14億元，同比增長21.6%，呈現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭。（記者 張毅璞）
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