【現(xiàn)象】今年2月，安徽省量子計算工程研究中心宣布，我國首款自主研發(fā)的量子計算機操作系統(tǒng)“本源司南”正式開放線上下載，并已部署在我國“本源悟空”系列量子計算機上。作為全球首個開放下載的量子計算機操作系統(tǒng)，“本源司南”有助于降低開發(fā)門檻，加速我國量子計算生態(tài)自主化建設(shè)。

【點評】

與傳統(tǒng)計算機相比，量子計算機操作系統(tǒng)有何不同？

傳統(tǒng)計算機的比特只能是0或1，而量子比特能靠疊加態(tài)實現(xiàn)“并行運算”，因此具有計算能力強大的突出優(yōu)勢。作為量子計算機的核心系統(tǒng)軟件，“本源司南”是連接用戶與量子硬件的橋梁紐帶，能讓復(fù)雜的量子設(shè)備變得可用、好用。

歷經(jīng)多輪迭代，“本源司南”已接受大量線上服務(wù)與真實場景的嚴(yán)格驗證。如今，它能兼容超導(dǎo)、半導(dǎo)、離子阱、光量子、中性原子等多種主流技術(shù)路線。

在底層，“本源司南”具備完善的核心能力，包括精準(zhǔn)的硬件物理控制、核心的量子糾錯與噪聲管理、高效的量子線路編譯與優(yōu)化等。在上層，其顯著優(yōu)勢在于能將量子處理單元與傳統(tǒng)超算、智算無縫集成，實現(xiàn)深度協(xié)同計算。

通俗地講，“本源司南”可以讓擅長不同事情的“高手”組團干活。量子計算機處理特定難題極快，但日常計算還得靠經(jīng)典計算機。兩者協(xié)同起來，不僅能攻克藥物研發(fā)這類超復(fù)雜問題，而且效率更高。目前，合肥已率先布局，以“巢湖明月”算力集群為核心，建成完整的四算協(xié)同體系?！氨驹次蚩铡痹谶@里穩(wěn)定運行，通過“本源司南”量超融合操作系統(tǒng)實現(xiàn)量子與經(jīng)典算力的高效協(xié)同。

開放線上下載，意味著什么？

有了量子操作系統(tǒng)，量子計算機上的量子芯片才能真正跑起來。開放下載后，科研機構(gòu)裝上“本源司南”，就能使用量子計算機。普通用戶可通過量子計算云平臺提交任務(wù)，后臺的“本源司南”系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)度真實的量子計算機計算，算出結(jié)果再傳回給用戶。對開發(fā)者來說，無需了解量子芯片等的深奧原理，直接使用熟悉的編程方式寫代碼就能開發(fā)量子應(yīng)用，門檻大大降低。

概括來說，開放下載本質(zhì)上是把量子計算機的底層能力“工具化”，讓硬件廠商有系統(tǒng)可用，讓開發(fā)者有平臺可依，讓普通用戶有算力可調(diào)。

技術(shù)創(chuàng)新的價值，最終要落到服務(wù)現(xiàn)實生活上。

在氣象預(yù)報領(lǐng)域，量子計算可以讓傳統(tǒng)算力算不了的復(fù)雜模型運轉(zhuǎn)起來，使預(yù)報更精準(zhǔn)；在低空經(jīng)濟領(lǐng)域，它能快速破解成千上萬條航線交織的問題，讓無人機在城市上空飛得既高效又安全。強大的計算能力，拓展的是創(chuàng)新的邊界。比如，在新藥研發(fā)中，AI（人工智能）計算可以篩選出有潛力的候選分子，但分子究竟怎么和靶點結(jié)合，就得用量子計算機來精確模擬。不同的計算方式之間，不是誰取代誰的關(guān)系，更像是合理分工、“組隊打怪”。

今年《政府工作報告》提出：“培育發(fā)展未來能源、量子科技、生物制造、具身智能、腦機接口、6G等未來產(chǎn)業(yè)。”從造出一枚量子芯片到成功研制整機，從量子算力出口到開放下載自主量子計算機操作系統(tǒng)，中國量子計算穩(wěn)扎穩(wěn)打、積厚成勢，以核心技術(shù)硬突破與生態(tài)體系軟建設(shè)“兩條腿”邁步向前。矢志不移堅持自主創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新、開放創(chuàng)新，持續(xù)深化產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同，定能在關(guān)乎未來科技制高點的競爭中立于潮頭。