冲洗一张“黑洞”照片要2年，武汉造“量子云”实现加加加速度

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从激光、计算机、原子钟、核磁共振到保密通信，量子科技已广泛应用到人类的生活中。作为全球最前沿技术之一，量子科技成为事关国家命运的重大战略，也将深刻地影响世界未来的发展方向。

7月30日，记者从武汉量子技术研究院获悉，国内首个原子量子计算云平台——“酷原量子云”即将上线，预计今年年底发布国内首台100+比特的原子量子计算原型机。这是武汉量子技术研究院与中科酷原科技(武汉)有限公司加快产学研深度融合、加大关键核心技术攻关的重大成果。

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“一加一大于二”

“中科酷原开发的100+比特原子量子计算原型机在指标上达到国际一流。”武汉量子技术研究院副院长、中科院精密测量院首席科学家詹明生研究员介绍，高校、科研院所、企业都可以在这个平台开展科研工作，分享先进成果带来的便利。通过“云平台”，用户可以在真实的物理量子比特上验证想法或优化算法，研究新奇的物态，探索科学的边界。

随着科技的高速发展，传统计算机的性能遭遇了瓶颈。人类拍摄到的第一张黑洞照片，拍摄的数据用现在最好的电子计算机也要算两年，才能把照片“冲洗”出来。计算瓶颈限制了人类探索更大的宇宙。同样的情况还发生在新药研发、物流与供应链优化、天气预报、金融等很多领域。在量子计算机面前，传统的计算机就像算盘。当前，主要工业国家都把量子计算当作未来技术制高点。

成立于2021年9月的武汉量子技术研究院依托武汉大学、中科院精密测量院、华中科技大学共同组建，主要开展量子感知、量子芯片、量子计算、量子材料、量子通信等5个方面的量子科学基础研究与核心关键技术攻关，推动量子工程示范应用和科技成果转化。成立于2020年的中科酷原是国内首家同时具备原子重力仪和原子量子计算研发、产业化的公司。

“武汉量子技术研究院为中科酷原提供关键技术、协助开发相关典型应用。”詹明生介绍，湖北在量子科技上有深厚的成果基础和科研优势，但多年来各高校、科研院所各自为政、默默研发，而研究院的成立将大家的力量聚集，让“一加一大于二”，形成协同效应，让“酷原量子云”和100+比特的原子量子计算原型机在湖北诞生。

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让原子量子技术商业化

“我们为‘酷原量子云’和原子量子计算原型机提供量子软件支持，如操作系统，编译器，和专用的原子计算机模拟器等。”武汉量子技术研究院研究员、武汉大学物理科学与技术学院教授袁声军介绍，在计算机模拟中，每增加一个量子比特就需要将计算机的内存增加一倍。即将上线的“酷原量子云”是国内首个基于中性原子的量子计算机的模拟器，用户可以通过互联网连接服务器，模拟原子量子计算机，感受其独特的算力。今年年底，将发布国内首台100+比特的原子量子计算原型机，用户无需模拟就可以在云平台上进行基于真实原子体系的各种科学和应用研究。

袁声军教授所在的武汉大学研究团队，早在2017年就实现了45量子比特的通用量子计算机模拟，追平了当时的世界纪录。2019年实现了48量子比特的通用量子计算机模拟，创造了当时通用量子计算机模拟的世界纪录。“现在量子计算机硬件的发展对软件开发提出了新的要求，我们可以为用户提供定制化和一体化的量子软件解决方案。”袁声军说。

“中科院精密测量院则为我们提供量子硬件支持。”中科酷原联合创始人石涛介绍，该公司核心团队源于中科院精密测量院，着力打造原子重力仪、原子量子计算机、原子芯片系列产业集群，是湖北省内第一家获得风险投资的量子计算公司。

实现国内第一台原子干涉重力仪、参与国际绝对重力仪对比；实现我国首台钙离子光钟、研制的星载铷钟用于北斗等国家重大工程……多年来，中科院精密测量院在基于原子的量子科技方面取得了一系列重要研究成果。

记者获悉，武汉量子技术研究院近日与中科酷原签订了《战略合作协议》，将打造量子计算技术产业生态，立足湖北、辐射全国，推广原子量子技术的应用示范和商业化落地。

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为国家战略贡献湖北力量

“武汉量子技术研究院虽去年才成立，但湖北很早就参与到国家量子科技的布局中，叶朝辉院士等专家学者一直参与谋划量子调控、量子信息、精密测量物理等重大科研专项。”詹明生介绍，华中科技大学与中科院精密测量院等共建的精密重力测量科学设施、中科院精密测量院的波谱与原子分子物理国家重点实验室、武汉大学的量子探测激光雷达系统研究平台等都和量子科技前沿相关，在国家科研力量布局上，湖北基础研究平台具有优势。

当前，实现量子信息技术的规模化应用，成为多国竞逐的目标。在中国的“科研黄金时代”和“集中力量办大事”的体制优势下，中国量子研究突飞猛进。合肥、北京、深圳、武汉等地均在加快建设量子技术研究院，布局量子产业。

武汉量子技术研究院成立时，合肥国家实验室主任、中国科学院量子信息与量子科技创新研究院院长潘建伟院士表示，希望武汉量子技术研究院围绕创新链布局产业链，推动武汉量子领域人才集聚、平台建设、产业发展形成体系，打造有全球影响力的量子科技创新平台，为我国量子科技高水平自立自强作出重要贡献。

“从量子科技国家布局看，东西南北中各有分工、协调发展。武汉是华中地区的中坚力量。”詹明生介绍，第一次量子革命的成果如激光、计算机等已彻底改变了人类的生活方式，第二次量子革命则以主动调控量子世界和充分利用量子纠缠资源为表征，首先在量子信息领域（包括量子通信、量子计算和量子感知）展现出前所未有的应用前景。在这一最前沿的技术上，各地应突出自己的特色优势、合作互补、“集团军”作战。比如，武汉量子技术研究院团队分担了国家科技创新2030量子专项的任务，而合肥国家实验室团队牵头负责了武汉量子技术研究院的量子通信的研究方向。

（来源：湖北日报 记者文俊 通讯员陈雪芳 实习生李俊霞）