首次将量子计算与PKS新创系统融合，实现算力飞跃

2022年3月28日，中国电子信息产业集团有限公司（简称中​​国电子）的“PKS”新创系统与量子软件系统集成完成量子计算对接测试，与国内“PKS”自研系统实现了算力穿插的生成。在本次对接测试中，基于飞腾芯片和麒麟操作系统的底层架构“PKS”计算系统首次实现了量子程序运行实验。

“PKS”新创系统作为我国首个计算机软硬件基础系统标准，已成为国家自主可控计算机信息系统的核心基础。在本次对接测试中，启科量子研发团队通过定制开发扩展底层量子仿真接口，打通与量子计算仿真后端软件的通信，并在QuIDE（Integrated Quantum Development Environment）中运行Grover等量子算法，首次实现量子程序。飞腾+麒麟系统的仿真计算。

图1麒麟软件的NeoCertify认证

从量子技术战略发展的角度来看，作为国家最重要武器的量子计算，必须在国内自主研发的系统“PKS”中运行。量子技术是真正的未来技术，事关国家安全和社会经济高质量发展。在复杂多变的国际竞争中，我们必须把量子技术的创新主动权和发展主动权牢牢掌握在自己手中。如果用国外平台来运行量子计算机，就像在波音飞机上放置了战略武器，让国家安全受制于人。这种量子计算集成为未来国家算力战略提供了可靠的国内运载工具，是实现未来技术自主可控发展的重要举措。

“卡脖子”的技术突破一直是国家科技领域的重点发展方向。本次对接测试的完成，标志着量子算法在国产硬件平台上运行的双重突破。带头补缺补缺，充分发挥企业在科技创新中的主体作用。启科量子100位离子阱量子计算机等硬件平台的研发如火如荼，以量子计算机硬件平台为基础构建的量子软件系统，作为人机交互、指令编译和分析的核心，以及底层硬件驱动，是未来量子计算机的核心。计算商业化、产业化和规模化的先决条件。虽然量子计算机硬件平台的开发需要长期的努力，但软件体系的建立可以快速促进量子计算发展生态的形成和应用场景的挖掘，并有利于未来全真量子软件的移植，尤其是本地化自主可控策略的推广。

量子计算赋能“飞腾麒麟”实现算力飞跃

本次对接测试使用了 Grover 和其他基于 QuIDE 的量子算法。量子门的数量也增加了。通过CPU响应反馈、内存变化等参数对算力的评估表明，当量子比特数达到一定值时算力app，量子门数的曲线呈现急剧上升的趋势。此时，量子模拟对于复杂的量子计算问题具有显着优势。

图2 量子比特数和量子门数的变化趋势

图 3. 运行期间的内存监控图

图 4. 量子模拟能力测试

注意：横坐标和纵坐标分别是量子比特数和在设备上花费的时间；蓝线代表编译时间，绿线是在Mac上运行的时间，黄线是在ARM上运行的时间

本次量子计算对接测试初步表明，国产新创系统“PKS”与启科量子软件系统的融合实现了算力的飞跃。在量子计算技术发展方面，“PKS”系统与启科量子软件实现了量子计算的融合，加速了量子计算技术领域的应用探索和实践，为量子计算仿真应用提供了解决方案在各个行业。在量子技术应用探索与合作中，发挥了对量子信息产业的示范引领作用，同时增加了产业间的合作机会，进一步推动了量子技术的创新和商业化在我的国家。

对于量子计算融合，中国电子南方软件园董事长张戈表示：“中国电子是中央直接管理的国有重要骨干企业，主营业务是网络安全和信息化。中央企业，是最大的国有综合性IT企业，拥有计算机CPU和操作系统关键核心技术，中国电子成功突破高端通用芯片、操作系统等关键核心技术，拥有构建了兼容移动生态、媲美国际主流架构的安全，先进的绿色“PKS”自主计算体系和最具活力、最具活力的应用生态和产业社区，正在加速构建移动生态的核心力量和组织平台。国家网络信息产业在实现过程中领悟进行数字化转型，南方软件园也是数字经济。是发展和引领区域创新发展的重要载体之一。量子模拟计算的融合是国有企业和民营企业共同推动科技创新和产业发展的重要成果。作为世界科技前沿领域，量子计算产业的研究对于经济发展、技术创新和信息安全具有重要意义。未来，我们要未雨绸缪，做好企业在量子计算领域的战略规划和布局，加强与高新技术企业的合作。”

中电长城集团研发事业部总经理刘全忠也表示：“量子计算的超强算力和量子通信固有的安全特性，将极大推动量子技术在各个领域的普及和发展。领域。应用程序。”量子计算与新创系统的对接，是“飞腾-麒麟”系统实现的算力飞跃，将纸上的量子计算概念变为现实算力app，让量子计算的商业应用再次落地。一个新的水平。

作为亚洲第一家离子阱量子计算公司，启科量子在“飞腾-麒麟”组合上提供自主研发的自适应量子软件系统，将有效提升本地化平台的计算能力。 量子计算的未来是光明的，还有很长的路要走。启科量子计划负责人表示，启科量子将在量子信息技术领域不断探索，致力于加快科技成果转化，积极探索量子计算技术应用，推动我国家的量子技术创新与发展。为商业化进程做出贡献。