（圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)）

（記者　杜峰）4月14日，全球迎來(lái)第六個(gè)“世界量子日”。在這個(gè)屬于量子科技的日子里，中國(guó)電信“天衍”量子計(jì)算云平臺(tái)已覆蓋海內(nèi)外60多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，累計(jì)超過(guò)4800萬(wàn)次的訪問(wèn)量。這意味著，自2023年平臺(tái)誕生以來(lái)，平均每天有近5.2萬(wàn)次“好奇心”或“科研探索”在云端發(fā)生。量子計(jì)算，正從“量子優(yōu)越性”驗(yàn)證階段邁入“專(zhuān)用量子計(jì)算模擬機(jī)”的產(chǎn)業(yè)化新階段。

量子計(jì)算，一場(chǎng)算力的“降維打擊”

量子計(jì)算被廣泛認(rèn)為是21世紀(jì)最具顛覆性的技術(shù)之一，其利用“量子疊加”和“量子糾纏”兩大量子力學(xué)原理，二者協(xié)同作用，賦予量子計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)超經(jīng)典計(jì)算機(jī)的潛力。突破了經(jīng)典計(jì)算機(jī)的物理極限，利用實(shí)現(xiàn)前所未有的算力提升。

如何理解量子計(jì)算的優(yōu)越性？

想象一下，你在一個(gè)巨大的圖書(shū)館里找一本特定的書(shū)。經(jīng)典計(jì)算機(jī)的做法，就是一個(gè)人一本一本地翻找，看完一本再拿下一本，直到找到目標(biāo)為止，書(shū)越多，花的時(shí)間就越長(zhǎng)。而量子計(jì)算的做法，則是同時(shí)翻開(kāi)所有的書(shū)，一眼就找到想要的那本。這就是量子計(jì)算的核心奧秘：并行計(jì)算。

經(jīng)典計(jì)算機(jī)的基本單元是比特，它就像一枚硬幣，要么正面朝上，要么反面朝上，在同一時(shí)間只能處于一種確定狀態(tài)。而量子計(jì)算機(jī)的基本單元是量子比特，它像一枚正在高速旋轉(zhuǎn)的硬幣，在旋轉(zhuǎn)停止之前，同時(shí)處于正面和反面的疊加狀態(tài)。

這個(gè)看似微小的差異，帶來(lái)了算力的指數(shù)級(jí)爆發(fā)：n個(gè)經(jīng)典比特只能表示2?個(gè)狀態(tài)中的一個(gè)，而n個(gè)量子比特卻能同時(shí)表示2?個(gè)全部狀態(tài)。這意味著，300個(gè)量子比特能同時(shí)處理的狀態(tài)數(shù)，比整個(gè)宇宙中的原子總數(shù)還要多。

正是這種“降維打擊”式的計(jì)算能力，讓量子計(jì)算在特定任務(wù)上擁有碾壓經(jīng)典計(jì)算機(jī)的潛力。比如，破解RSA加密算法——用全球最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)需要上萬(wàn)年的任務(wù)，量子計(jì)算機(jī)可能只需幾分鐘就能完成。

當(dāng)然，量子計(jì)算的優(yōu)越性遠(yuǎn)不止于“破解密碼”。它還能精準(zhǔn)模擬分子和原子的量子行為，大幅縮短新藥研發(fā)周期；優(yōu)化投資組合、預(yù)測(cè)極端天氣、設(shè)計(jì)更高效的航空發(fā)動(dòng)機(jī)……凡是需要處理海量數(shù)據(jù)或解決復(fù)雜優(yōu)化問(wèn)題的領(lǐng)域，量子計(jì)算都將帶來(lái)革命性的變革。

“天衍”突破，從跟跑到領(lǐng)跑的量子征途

如果說(shuō)量子計(jì)算的理論讓人心潮澎湃，那么將理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，則是一條布滿(mǎn)荊棘的道路。

量子比特極其脆弱，哪怕是最微小的溫度變化、振動(dòng)或電磁輻射，都會(huì)導(dǎo)致量子態(tài)“坍縮”，讓計(jì)算功虧一簣。如何讓量子比特“活得久一點(diǎn)”、算得準(zhǔn)一點(diǎn)，是全球科學(xué)家們共同面對(duì)的終極難題。

中國(guó)電信選擇迎難而上。作為國(guó)家量子科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國(guó)家隊(duì)、主力軍，中國(guó)電信錨定量子科技前沿，不斷突破國(guó)際技術(shù)壁壘、搶占行業(yè)制高點(diǎn)。其聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院、國(guó)盾量子共同研制國(guó)內(nèi)單臺(tái)比特?cái)?shù)最多的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“天衍-504”超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)，在2026年全國(guó)兩會(huì)“部長(zhǎng)通道”上作為央企科技創(chuàng)新標(biāo)志性成果被重點(diǎn)提及，并明確其技術(shù)水平與美國(guó)處于同一梯隊(duì)。

更令人振奮的是，中國(guó)電信并沒(méi)有將這一“國(guó)之重器”鎖在實(shí)驗(yàn)室里，而是通過(guò)“天衍”量子計(jì)算云平臺(tái)，向全社會(huì)提供服務(wù)。該平臺(tái)也是全球首個(gè)具備“量子優(yōu)越性”能力的超量融合云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)、工具鏈、算力與生態(tài)的全面領(lǐng)先。

所謂“超量融合”，是中國(guó)電信的一項(xiàng)獨(dú)特創(chuàng)新。通過(guò)自主研發(fā)的“息壤”算力互聯(lián)調(diào)度平臺(tái)，“天衍”量子計(jì)算云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了經(jīng)典計(jì)算與量子計(jì)算的協(xié)同工作，經(jīng)典算力承擔(dān)常規(guī)計(jì)算任務(wù)，量子算力攻克復(fù)雜難題，兩者各展所長(zhǎng)，形成算力資源的最優(yōu)配置。

在硬件層面，中國(guó)電信同樣成果斐然。建成國(guó)內(nèi)綜合性能最強(qiáng)的“天衍-287”超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)，搭載“祖沖之三號(hào)”同款芯片，在“全國(guó)產(chǎn)”“AI賦能”“超量融合”三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。“天衍-287”在處理特定問(wèn)題的速度比目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快4.5億倍。

“天衍”系列產(chǎn)品，不僅是我國(guó)新質(zhì)生產(chǎn)力的一個(gè)創(chuàng)新范例，更釋放出中國(guó)電信在量子計(jì)算領(lǐng)域加速布局的強(qiáng)烈信號(hào)。

量子落地，從“黑科技”走向千行百業(yè)

技術(shù)突破的最終目的，是服務(wù)于人。在這一點(diǎn)上，中國(guó)電信的量子布局呈現(xiàn)出鮮明的“落地思維”——讓量子科技“看得見(jiàn)、摸得著、用得上”。

在科研教育領(lǐng)域，量子計(jì)算正成為培養(yǎng)未來(lái)科技人才的新陣地。中國(guó)電信發(fā)布天衍量子計(jì)算教研平臺(tái)，圍繞“學(xué)、練、考、評(píng)”四大場(chǎng)景，打造貫穿量子教育全過(guò)程的數(shù)字化引擎。與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等高校聯(lián)合打造的量子計(jì)算教育體系，已在江蘇、湖北、湖南等多地開(kāi)展合作，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展輸送復(fù)合型人才。

在金融科技領(lǐng)域，量子算法正在為投資決策裝上“超級(jí)大腦”，中國(guó)電信量子計(jì)算團(tuán)隊(duì)探索用量子計(jì)算優(yōu)化投資組合。

在氣象預(yù)測(cè)領(lǐng)域，量子計(jì)算讓“天有可測(cè)風(fēng)云”更加精準(zhǔn)。2024年9月，中電信量子集團(tuán)與安徽省氣象局簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，量子計(jì)算正助力安徽氣象構(gòu)建全國(guó)領(lǐng)先的氣象信息基礎(chǔ)設(shè)施算力基座，提升短期降水預(yù)測(cè)精度。

有專(zhuān)家預(yù)測(cè)，未來(lái)，隨著量子計(jì)算技術(shù)的不斷成熟，新藥研發(fā)周期有望從10年縮短至數(shù)月，金融風(fēng)控模型將從“近似估算”升級(jí)為“精準(zhǔn)預(yù)測(cè)”，天氣預(yù)報(bào)將從“天級(jí)”邁向“小時(shí)級(jí)”……

量子計(jì)算不再是遙不可及的未來(lái)科技，而是正在改變世界的當(dāng)下力量。中國(guó)電信，正以量子之力，照亮數(shù)字中國(guó)的無(wú)限可能。