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作者簡介

呂品

中電信量子信息科技集團(tuán)有限公司董事長，主要從事量子通信與安全、量子計(jì)算等量子信息領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)推廣。

苑濤

中電信量子信息科技集團(tuán)有限公司科技創(chuàng)新部科創(chuàng)管理總監(jiān)，主要從事量子計(jì)算等方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。

論文引用格式：

呂品, 苑濤. 量子計(jì)算云平臺的應(yīng)用生態(tài)建設(shè)和發(fā)展建議[J]. 信息通信技術(shù)與政策, 2024, 50(7): 18-23.

量子計(jì)算云平臺的應(yīng)用生態(tài)建設(shè)和發(fā)展建議

呂品 苑濤

（中電信量子信息科技集團(tuán)有限公司，合肥230088）

摘要：量子計(jì)算技術(shù)的發(fā)展使超越現(xiàn)有經(jīng)典計(jì)算的強(qiáng)大并行計(jì)算成為可能，實(shí)用化的量子計(jì)算技術(shù)將以算力為載體產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響。目前，量子計(jì)算云平臺是輸出量子計(jì)算能力和探索量子計(jì)算應(yīng)用的主流形式。通過分析國內(nèi)外量子計(jì)算云平臺發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了依托云平臺開展量子計(jì)算應(yīng)用生態(tài)建設(shè)的新思路，并針對面臨的主要挑戰(zhàn)提出未來發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：量子計(jì)算；云平臺；應(yīng)用生態(tài)

0 引言

量子計(jì)算機(jī)利用量子力學(xué)中的量子疊加和量子糾纏等特性，有潛力高效解決經(jīng)典計(jì)算機(jī)難以應(yīng)對的復(fù)雜計(jì)算問題^[1-2]。近年來，量子計(jì)算技術(shù)取得了顯著進(jìn)展，在超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)^[3-4]和光量子計(jì)算原型機(jī)^[5-6]方面都實(shí)現(xiàn)了量子計(jì)算優(yōu)越性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。量子計(jì)算優(yōu)越性被認(rèn)為是量子計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)進(jìn)入中等規(guī)模含噪聲專用時代的標(biāo)志，證明量子計(jì)算機(jī)開始在特定問題上體現(xiàn)出超越經(jīng)典計(jì)算的實(shí)用價值。同時，基于不同物理體系的量子計(jì)算技術(shù)也取得了一系列突破性成果，例如，超導(dǎo)量子處理器的量子比特?cái)?shù)目最高達(dá)到1 121個^[7]、操控方面實(shí)現(xiàn)了51比特量子真糾纏態(tài)制備^[8]、中性原子量子處理器演示了48個邏輯量子比特操作^[9]等。隨著量子計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界紛紛加大研發(fā)投入，推動量子計(jì)算進(jìn)入到實(shí)用化探索的新階段。然而，量子計(jì)算機(jī)的硬件發(fā)展目前尚不能滿足實(shí)用化的需求，仍面臨著嚴(yán)苛的運(yùn)行環(huán)境和高額的研發(fā)運(yùn)維成本等限制。為了滿足更多行業(yè)用戶和研究人員對量子計(jì)算資源的需求，量子計(jì)算云平臺^[10]已經(jīng)成為開展量子計(jì)算實(shí)用化探索和提供量子計(jì)算真機(jī)算力的主流方式。通過將量子計(jì)算資源部署在云端，并實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算與云計(jì)算結(jié)合，用戶可以通過云平臺調(diào)用量子計(jì)算資源和超算資源，便捷地實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算在重點(diǎn)場景中的實(shí)用化探索^[11]。

近年來，量子計(jì)算云平臺的發(fā)展在全球范圍內(nèi)取得了顯著進(jìn)展，多家科技公司和研究機(jī)構(gòu)相繼推出了各自的量子計(jì)算服務(wù)，依托量子計(jì)算云平臺的資源開展應(yīng)用探索和產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)已成為行業(yè)共識。美國的國際商業(yè)機(jī)器（International Business Machines，IBM）公司是量子計(jì)算云服務(wù)的先驅(qū)之一，其“IBM Quantum”平臺^[12]自2016年上線以來，已成為全球眾多用戶接觸和使用量子計(jì)算的主要途徑，依托其豐富的量子算力資源、OpenQASM指令集、Qiskit量子編程語言，以及完整的教育生態(tài)運(yùn)營體系，已經(jīng)形成覆蓋全球的用戶生態(tài)體系，其全球用戶數(shù)超過60萬人，覆蓋175個國家和地區(qū)，核心開發(fā)者超過2 000人，支撐全球270多個世界500強(qiáng)公司、重點(diǎn)大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的量子計(jì)算應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目^[12]。此外，美國谷歌公司的量子人工智能部門^[13]、微軟的Azure Quantum平臺^[14]也提供了各自的量子計(jì)算云服務(wù)，用于研究和開發(fā)量子算法。我國的量子計(jì)算云平臺研究雖然起步較晚，但緊跟國際發(fā)展的步伐，多家科技企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)已推出了各自的量子計(jì)算云平臺。例如，中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院聯(lián)合科大國盾量子技術(shù)股份有限公司（簡稱“國盾量子”）推出了量子計(jì)算云平臺^[15]；北京量子信息科學(xué)研究院推出了Quafu平臺^[16]；華為技術(shù)有限公司（簡稱“華為”）推出了HiQ平臺^[17]；本源量子計(jì)算科技（合肥）股份有限公司推出了本源量子云平臺^[18]；中電信量子信息科技集團(tuán)有限公司（簡稱“中電信量子集團(tuán)”）推出了“天衍”量子計(jì)算平臺^[19]。整體而言，我國的量子計(jì)算云平臺發(fā)展表現(xiàn)活躍，在編程語言、編譯框架等方面積極推出相關(guān)服務(wù)。然而，與國外相比，我國的量子計(jì)算云平臺在使用率和影響力上尚顯不足，在應(yīng)用場景探索、開發(fā)運(yùn)維水平、服務(wù)推廣能力等生態(tài)建設(shè)方面仍存在一定差距，國內(nèi)量子計(jì)算應(yīng)用生態(tài)建設(shè)不健全。我國亟需發(fā)布技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、量子指令集與編程框架，培養(yǎng)國內(nèi)量子計(jì)算用戶使用習(xí)慣和應(yīng)用生態(tài)，形成量子計(jì)算行業(yè)應(yīng)用生態(tài)。

本文從“天衍”量子計(jì)算云平臺的能力介紹出發(fā)，結(jié)合在量子計(jì)算領(lǐng)域的布局和探索，提出了基于量子計(jì)算云平臺打造中國量子計(jì)算應(yīng)用生態(tài)建設(shè)的方案，重點(diǎn)從行業(yè)應(yīng)用和教學(xué)應(yīng)用等方面開展生態(tài)建設(shè)的運(yùn)營推廣。進(jìn)而，針對我國在量子計(jì)算應(yīng)用生態(tài)建設(shè)和推廣過程中面臨的主要挑戰(zhàn)提出發(fā)展建議。

1 “天衍”量子計(jì)算云平臺

2023年11月，中電信量子集團(tuán)正式發(fā)布了“天衍”量子計(jì)算云平臺，實(shí)現(xiàn)了“天翼云”超算能力與176量子比特超導(dǎo)量子計(jì)算能力的融合，具備“量子優(yōu)越”“算力顛覆”“生態(tài)融合”等核心優(yōu)勢。它是首個具備“量子計(jì)算優(yōu)越性”能力的超量融合云平臺。未來，超量融合的量子計(jì)算云平臺將成為量子計(jì)算實(shí)用化的主流形式，也是量子計(jì)算逐步走向商用化的重要支撐。

圖1所示是“天衍”量子計(jì)算云平臺的技術(shù)架構(gòu)，其主要功能可劃分為基礎(chǔ)設(shè)施層、能力層和應(yīng)用層。平臺提供了量子真機(jī)計(jì)算、量子計(jì)算模擬、超量融合計(jì)算以及在線編程等核心能力。

圖1 “天衍”量子計(jì)算云平臺的技術(shù)架構(gòu)

基礎(chǔ)設(shè)施層：主要包括量子計(jì)算機(jī)、經(jīng)典云計(jì)算和量子模擬器資源，能夠提供完整的量子與經(jīng)典存儲、網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算資源體系。目前，“天衍”量子計(jì)算云平臺已接入了一臺176量子比特的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)，這臺超導(dǎo)物理機(jī)具備實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性的潛力，其中包含66個讀取比特和110個耦合比特，單比特門平均錯誤率小于0.18%，雙比特門平均錯誤率小于1.83%，讀取平均錯誤率小于5.26%^[19]。基于超量融合計(jì)算技術(shù)架構(gòu)，依托天翼云提供超算資源和經(jīng)典云計(jì)算服務(wù)，可以按照計(jì)算任務(wù)需求靈活調(diào)度天翼云超算資源。平臺同步提供5種類型模擬器，包含全振幅模擬器、單振幅模擬器、張量網(wǎng)絡(luò)模擬器、穩(wěn)定子模擬器及帶噪聲模擬器。其中，全振幅模擬器能夠模擬量子計(jì)算狀態(tài)演化和運(yùn)行邏輯，支持多達(dá)36個量子比特系統(tǒng)的線路模擬仿真^[19]。當(dāng)前，中電信量子集團(tuán)聯(lián)合國盾量子正在依托504比特的超導(dǎo)量子計(jì)算芯片“驍鴻”開發(fā)500+比特超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)，即將上線“天衍”量子計(jì)算云平臺在線提供服務(wù)^[19]。

能力層：主要提供在線編程實(shí)驗(yàn)室、編程算法庫、編程工具集以及相應(yīng)教學(xué)應(yīng)用支撐服務(wù)。在線編程實(shí)驗(yàn)室配備量子實(shí)驗(yàn)任務(wù)管理系統(tǒng)，為用戶和開發(fā)者提供便捷的圖形化編程和智能化在線編程功能，顯著降低了量子計(jì)算開發(fā)門檻。此外，編程實(shí)驗(yàn)室還支持超量融合計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對經(jīng)典計(jì)算與量子計(jì)算任務(wù)的自動分配與資源調(diào)度，并提供全流程實(shí)時監(jiān)控任務(wù)執(zhí)行的能力。依托國產(chǎn)量子指令集QCIS構(gòu)建的國產(chǎn)編程框架，集成了高級量子編程語言、量子算法庫、量子線路編譯優(yōu)化以及多技術(shù)路線物理機(jī)的接入等功能。

應(yīng)用層：主要提供量子計(jì)算應(yīng)用服務(wù)，探索各行業(yè)的解決方案。通過“天衍”量子計(jì)算云平臺，與國內(nèi)有計(jì)算需求的企事業(yè)單位合作，探索量子計(jì)算在機(jī)器學(xué)習(xí)、氣象和生物化學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。開發(fā)面向多個領(lǐng)域的量子云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用套件并提供量子應(yīng)用服務(wù)類軟件，促進(jìn)量子計(jì)算與行業(yè)應(yīng)用的快速融合。隨著能力的提升，“天衍”量子計(jì)算云平臺能夠高效支持各領(lǐng)域用戶對有實(shí)際價值的問題和算法的研究，加速量子計(jì)算在實(shí)際場景中的應(yīng)用，并推動量子計(jì)算應(yīng)用生態(tài)的快速發(fā)展。

2 生態(tài)建設(shè)運(yùn)營推廣

目前，量子計(jì)算正進(jìn)入實(shí)用化探索的新階段。中電信量子集團(tuán)將基于“天衍”量子計(jì)算云平臺，從行業(yè)應(yīng)用和教學(xué)應(yīng)用兩方面開展生態(tài)建設(shè)的運(yùn)營推廣，詳情如圖2所示。這不僅能夠支撐行業(yè)用戶探索實(shí)際應(yīng)用問題的量子計(jì)算解決方案，還能夠?yàn)榭蒲泻徒逃ぷ髡咛峁├昧孔佑?jì)算解決科研難題和進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)的工具。

圖2 應(yīng)用生態(tài)建設(shè)推廣運(yùn)營體系

2.1 行業(yè)應(yīng)用突破

在行業(yè)應(yīng)用方面，積極加強(qiáng)與各行業(yè)的企業(yè)開展合作，進(jìn)行應(yīng)用算法與實(shí)際需求相結(jié)合的探索，推動量子計(jì)算在化學(xué)、氣象及機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的應(yīng)用落地。

在量子化學(xué)領(lǐng)域，量子計(jì)算的應(yīng)用前景非常廣闊，有望為藥物研發(fā)、催化劑設(shè)計(jì)、材料科學(xué)等多個行業(yè)帶來重大革新和突破。通過與領(lǐng)先的制藥公司合作，依托量子計(jì)算云平臺的底層能力，構(gòu)建藥物自動化篩選平臺，探索量子計(jì)算在化學(xué)藥物篩選中的應(yīng)用。該平臺旨在加速藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)過程中潛在藥物分子的識別和優(yōu)化，通過利用一系列功能模塊評估分子的特性和相互作用，從而識別具有潛在藥物活性的分子。這種方法不僅加快了藥物研發(fā)進(jìn)程，還提高了藥物發(fā)現(xiàn)的效率和精度，為制藥行業(yè)帶來了前所未有的創(chuàng)新機(jī)遇。

在量子氣象領(lǐng)域，量子計(jì)算強(qiáng)大的并行計(jì)算能力在處理大量數(shù)據(jù)分析和預(yù)測任務(wù)方面具有重要應(yīng)用潛力。通過與氣象局等具備條件的單位或機(jī)構(gòu)聯(lián)合成立實(shí)驗(yàn)室，基于現(xiàn)有的經(jīng)典深度學(xué)習(xí)模型，整合經(jīng)典計(jì)算和量子計(jì)算的優(yōu)勢，研究開發(fā)混合量子經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，以提高降水?dāng)?shù)據(jù)預(yù)測和臨近預(yù)報的效率和準(zhǔn)確性。這種新型混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型不僅提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性，還顯著提升了計(jì)算的運(yùn)行速度和效率。這對于災(zāi)害性天氣的監(jiān)測、預(yù)報和預(yù)警尤為重要，能夠?qū)崿F(xiàn)更快速和精確的預(yù)測，從而提高氣象服務(wù)的質(zhì)量和可靠性。

在量子機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，量子計(jì)算在處理高維數(shù)據(jù)、加速線性代數(shù)運(yùn)算和提升模型表達(dá)能力等方面具有獨(dú)特的計(jì)算優(yōu)勢，能夠顯著提高機(jī)器學(xué)習(xí)的效率和能力。通過與人工智能行業(yè)的頂尖企業(yè)合作，研究利用量子計(jì)算的特性來提升機(jī)器學(xué)習(xí)算法的計(jì)算效率和準(zhǔn)確性，探索利用量子優(yōu)化方法解決復(fù)雜的優(yōu)化問題，并將其應(yīng)用于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練和優(yōu)化。量子計(jì)算在數(shù)據(jù)處理、模式識別和復(fù)雜問題求解等領(lǐng)域的應(yīng)用，有望為機(jī)器學(xué)習(xí)帶來革命性的進(jìn)步。

2.2 教學(xué)應(yīng)用推廣

在教學(xué)應(yīng)用方面，推動高校、科研院所以及應(yīng)用開發(fā)者對量子計(jì)算教育生態(tài)的研究與建設(shè)，助力人才培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究、教學(xué)產(chǎn)品及應(yīng)用開發(fā)的緊密協(xié)作。

第一，基于量子計(jì)算云平臺，開展量子計(jì)算實(shí)踐研究，加速科研領(lǐng)域的突破。以量子計(jì)算云平臺作為科研工具，為研究人員提供量子計(jì)算資源，助力解決科學(xué)難題。通過這種方式，仿照IBM公司量子計(jì)算云平臺的運(yùn)作模式，全球科研用戶可以借助“天衍”量子計(jì)算云平臺訪問量子物理機(jī)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，從而將量子計(jì)算真機(jī)提供給更加廣泛的科研用戶。

第二，聯(lián)合國家實(shí)驗(yàn)室和高校院所，依托量子計(jì)算云平臺的能力和量子計(jì)算真機(jī)資源，助力高校量子信息學(xué)科建設(shè)，為高校提供量子計(jì)算課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)支撐以及交流學(xué)習(xí)平臺和資源，幫助學(xué)生接觸和學(xué)習(xí)量子信息技術(shù)，助力量子信息人才培養(yǎng)。通過暑期學(xué)校、線上講座等深度合作項(xiàng)目，拓展合作科研項(xiàng)目、高校課程研發(fā)和科普教程開發(fā)，進(jìn)行量子計(jì)算教育生態(tài)建設(shè)。

第三，運(yùn)營開發(fā)者社區(qū)，支撐量子計(jì)算開發(fā)者的學(xué)習(xí)、交流和開發(fā)實(shí)踐需求。開發(fā)者支撐體系包含開發(fā)者論壇、代碼倉庫、技術(shù)支持和開放會議等。通過開源社區(qū)的建設(shè)與運(yùn)營、開發(fā)者培養(yǎng)和認(rèn)證，量子云平臺為技術(shù)愛好者提供了低成本、易訪問的量子計(jì)算應(yīng)用開發(fā)與學(xué)習(xí)資源，推動量子計(jì)算應(yīng)用生態(tài)健康發(fā)展。

3 應(yīng)用推廣面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展建議

3.1 主要挑戰(zhàn)

當(dāng)前，我國量子計(jì)算的實(shí)用化探索仍處于起步階段，距離實(shí)現(xiàn)規(guī)模化商用尚有距離，在基于量子計(jì)算云平臺的技術(shù)突破、應(yīng)用推廣以及標(biāo)準(zhǔn)化工作方面仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

首先，在提升量子計(jì)算云平臺底層能力的硬件技術(shù)方面仍存在困難。目前，量子計(jì)算的多條技術(shù)路線尚未收斂，例如，如何提升量子比特的規(guī)模、質(zhì)量和運(yùn)算速度仍然是當(dāng)前亟待突破的核心任務(wù)。現(xiàn)階段，接入量子計(jì)算云平臺的量子計(jì)算芯片僅包含數(shù)百個量子比特，并且受噪聲影響較大，連通性受限，無法充分發(fā)揮其實(shí)用能力。容錯的邏輯量子比特尚未實(shí)現(xiàn)，距離實(shí)用化、商業(yè)化算法所需的數(shù)百乃至上千個邏輯比特仍有差距。

其次，量子計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用突破仍在探索，市場需求驅(qū)動技術(shù)發(fā)展的模式尚未形成。盡管已有許多行業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)與量子計(jì)算公司展開合作，共同探索量子計(jì)算的應(yīng)用開發(fā)，但具備“殺手锏”級明顯優(yōu)勢的量子應(yīng)用仍然處在探索階段，尚未在有需求的應(yīng)用場景中解決大規(guī)模計(jì)算問題。同時，量子計(jì)算的市場化機(jī)制尚未形成，當(dāng)前各國主要依靠政策推動，服務(wù)體系建立等方面發(fā)展欠缺，缺乏成熟的商業(yè)模式和商業(yè)機(jī)會，市場化單位參與程度不足，行業(yè)應(yīng)用場景亟待挖掘，需要產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界共同持續(xù)探索。

最后，量子計(jì)算云平臺的標(biāo)準(zhǔn)化和基準(zhǔn)測評工作仍處于起步階段。目前，量子計(jì)算領(lǐng)域正處于“標(biāo)準(zhǔn)促創(chuàng)新”的起步階段，標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)仍顯不足，在共性關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化工作方面缺乏統(tǒng)籌和協(xié)同，與量子計(jì)算云平臺相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化研究仍不健全。量子云服務(wù)的多樣性以及量子計(jì)算硬件平臺的異構(gòu)性為不同軟硬件之間以及云平臺之間的適配帶來了巨大挑戰(zhàn)。此外，在依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評估和評測的能力建設(shè)方面，也缺少統(tǒng)籌規(guī)劃。量子計(jì)算云平臺的性能評估在國內(nèi)外均處于初級階段，尚未有完善的國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 發(fā)展建議

面對在技術(shù)突破、應(yīng)用推廣以及標(biāo)準(zhǔn)化工作方面的挑戰(zhàn)和差距，本文提出以下建議。

在技術(shù)突破方面，建議支持國家實(shí)驗(yàn)室牽頭統(tǒng)籌優(yōu)質(zhì)資源，凝聚量子計(jì)算領(lǐng)域的優(yōu)勢力量。建立完善的量子計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)環(huán)境，支持多量子編程語言體系、算法庫和工具集的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)量子模擬器的多樣化發(fā)展，以適應(yīng)不同算法研究的需求。將量子計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的并行處理能力與超級計(jì)算機(jī)的高效數(shù)值計(jì)算能力相結(jié)合，通過優(yōu)化算力結(jié)構(gòu)解決實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)經(jīng)典計(jì)算與量子計(jì)算的優(yōu)勢互補(bǔ)。

在應(yīng)用推廣方面，建議發(fā)揮量子領(lǐng)域創(chuàng)新聯(lián)盟的作用，建立量子計(jì)算領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，依托量子計(jì)算云平臺積極開展聯(lián)盟生態(tài)培育與活動推廣工作，實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算領(lǐng)域基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、示范應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)培育的一體化發(fā)展。適時布局量子計(jì)算應(yīng)用重大工程，建成量子計(jì)算機(jī)與經(jīng)典超級計(jì)算機(jī)融合的國家量子計(jì)算重大設(shè)施，實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的規(guī)模化應(yīng)用。實(shí)施應(yīng)用試點(diǎn)示范項(xiàng)目，針對生物制藥、材料合成、人工智能等行業(yè)進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用算法研究，積極研發(fā)應(yīng)用級程序，并輻射相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域，助力量子計(jì)算領(lǐng)域的持續(xù)攻關(guān)和健康發(fā)展。

在標(biāo)準(zhǔn)化工作方面，建議加強(qiáng)量子計(jì)算技術(shù)和云平臺技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)研究和標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)新，使標(biāo)準(zhǔn)化工作對量子計(jì)算的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)探索起到引領(lǐng)作用。在支持各技術(shù)路線創(chuàng)新發(fā)展的情況下，在共性技術(shù)攻關(guān)與應(yīng)用協(xié)同方面，建議盡快開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，助力量子計(jì)算的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)探索；以產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢為基礎(chǔ)和后盾，推進(jìn)國際標(biāo)準(zhǔn)化合作與交流。以標(biāo)準(zhǔn)為牽引，建設(shè)量子計(jì)算云平臺性能評估的保障能力，實(shí)現(xiàn)對量子計(jì)算云平臺技術(shù)從硬件層到軟件層再到應(yīng)用層的全棧式檢驗(yàn)。通過測評為云平臺改進(jìn)和提升服務(wù)能力提供引導(dǎo)和支撐，增強(qiáng)用戶對云平臺的信任度，促進(jìn)用戶推廣和發(fā)展，推動行業(yè)健康發(fā)展。

4 結(jié)束語

量子計(jì)算云平臺是提供量子計(jì)算能力和探索應(yīng)用服務(wù)的重要途徑。當(dāng)前，在量子計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)發(fā)展的同時，建立以量子計(jì)算云平臺為支撐的量子計(jì)算應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)，對于量子計(jì)算的實(shí)用化具有重要意義。以量子計(jì)算云平臺為載體，積極開展通用技術(shù)軟件開發(fā)、聯(lián)合應(yīng)用探索以及科普教育推廣等工作，共同推動我國量子計(jì)算領(lǐng)域的可持續(xù)健康發(fā)展，建立完善的量子計(jì)算應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)。未來，隨著量子計(jì)算軟硬件的成熟與云平臺功能的完善，量子計(jì)算云平臺將催生更多的應(yīng)用與服務(wù)模式，推動量子計(jì)算與各行業(yè)的深度融合，賦能各行各業(yè)。

Application ecosystem construction and development suggestions for quantum computing cloud platforms

LYU Pin, YUAN Tao

（China Telecom Quantum Information Technology Group Co., Ltd., Hefei 230088, China）

Abstract: The development of quantum computing technology enables powerful parallel computing that surpasses existing classical computing. Practical quantum computing technology will have broad and profound impacts on various industries through its computational power. Currently, quantum computing cloud platforms are the mainstream form for delivering quantum computing capabilities and exploring quantum computing applications. This article analyzes the current development and application of quantum computing cloud platforms both domestically and internationally. It proposes new strategies for building a quantum computing application ecosystem based on cloud platforms and offers suggestions for future development to overcome the main challenges.

Keywords: quantum computing; cloud platform; application ecosystem

本文刊于《信息通信技術(shù)與政策》2024年 第7期

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