未来坐飞机、刷银行卡，都可能靠量子技术“加持”
量子计算赛道，杭州来了支“硬核团队”
本报记者 杨婧
131和173两个质数相乘，用计算器一秒可以算出答案：22663。
可反过来，让你因式分解22663这个数字，你是不是得算上一阵子？
更别说如果要因式分解一个有上千位的数，就算全世界最快的计算机一起上，估计也要算到天荒地老。但未来，使用量子科技算这道数学题，也许极短的时间内就有了答案。不过，计算只是量子科技的一个基本功。
在杭州西湖区，杭州中科弧光量子科技有限公司（以下简称：弧光量子）想解决的也远不止这一道数学难题，他们正在加速量子科技软件的产业化落地。
做量子时代的Windows系统
给你一台顶级电脑，没有操作系统，你连开机都开不了。弧光量子在做的就是量子计算机的“Windows系统”，除此之外，他们还在开发量子编译器、模拟器、芯片EDA等基础软件，用于打造量子软硬协同。
杭州弧光量子总经理孙坚介绍，目前企业围绕量子搭建的研发生态包括量子硬件、量子编程、“量子APP”等，“其中，量子硬件开发以辅助研发为主；量子编程对应的是经典计算机里的开发工具；‘量子APP’则聚焦落地应用，解决新材料、创新药、能源等领域对算力的高需求。”孙坚说。
这家公司什么来头？2020年底，中科院软件所量子软件实验室团队创办了北京中科弧光量子软件技术有限公司。团队50多人，80%以上来自清华、北大、中科院，硕博占比90%，这是一支出身就很“硬核”的量子软件团队。
在应用层面以新材料与创新药为例，研发过程中，需要开展大量计算工作，传统计算机试错成本高、周期长。弧光量子通过“先算后做”，利用量子计算直接模拟微观层面物质的相互作用，大幅缩短了研发周期。
这个过程是怎样实现的？孙坚介绍，完成这项成果主要依托的是企业自研的量子操作系统及编译器制作的通用“量子APP”。
在此基础上，2023年，弧光量子与一家新材料公司达成了合作，使用新材料研发真实实验数据，定制开发了面向新材料研发的专用“量子APP”，并调用量子算力完成微观模拟计算，最终输出仿真结果。
“最后，企业再结合这些计算结果开展实物试验、落地验证，双方共同推进新材料研发。”孙坚介绍道，这项底层计算技术已在强关联新材料模拟上验证成功，相关成果已发表于物理期刊《Physica Scripta》，为后续赋能新材料研发打下了坚实基础。
来到杭州加速量子软件落地
今年4月，弧光量子来到杭州西湖区。“浙江本身就有愿意尝试新东西的氛围，从政府到民营企业都是这样。”孙坚说，“但更重要的还是产业逻辑，杭州数字经济活跃，创新氛围浓厚，软件人才储备雄厚，高校和头部企业聚集，正好满足量子软件开发对计算机、数学等人才的需求。”
不过孙坚也坦言，量子计算目前还在“加速起步期”。量子态存在时间短、容易出错等难题，都是工程上要攻克的技术难关。所以现在团队做得更多是“提前布局”把算法和软件准备好，等硬件成熟了，就能立刻用起来。
当前西湖区正着力打造量子科技先导区，弧光量子作为重点项目引进。落地不到5个月，弧光量子在杭州的布局已经铺开，目前已与浙江工业大学共建量子AI联合实验室，共同进行技术研发和人才培养。
更重要的一个动作是弧光量子作为建设单位之一，与西湖云创集团一起联合省内其他量子相关企业、高校和科研院所，打造了“弧光云创量子生态平台”。
“我们的初衷是让硬件公司、软件公司、应用企业、高校研究机构合力来推动整个产业发展。量子计算涉及多种硬件技术路线，弧光量子做软件的优势就在于‘开放’，不管什么路线的量子芯片，都能适配进来，再提供给不同行业的用户。”孙坚说。
孙坚判断，量子科技可能比想象中更快地走进我们的生产和生活。当量子计算真正成熟的那一天，你坐的飞机中的合金材料可能是量子计算机“研发”的，你刷银行卡时也是量子计算机“加密”过的。
这场属于未来算力的变革，将渐渐走进普通人的日常。