东南大学发布首款量子计算桌面软件,数据安全与跨平台破行业瓶颈

B站影视 内地电影 2025-10-01 12:09 1

摘要:9月25日,东南大学发布了国内首款集成多场景应用的量子线路设计优化与编译桌面软件平台——“东南・云霄”。这一平台不同于传统的量子计算云服务平台,采用桌面软件形态,支持用户在本地电脑上完成量子线路从搭建、优化到编译的全过程。

量子计算正从实验室走向实际应用,而“东南・云霄”桌面软件平台的发布,意味着中国在量子计算软件领域迈出了关键一步。

9月25日,东南大学发布了国内首款集成多场景应用的量子线路设计优化与编译桌面软件平台——“东南・云霄”。这一平台不同于传统的量子计算云服务平台,采用桌面软件形态,支持用户在本地电脑上完成量子线路从搭建、优化到编译的全过程。

在量子计算竞争日益激烈的全球背景下,该平台突破了数据安全、硬件兼容性和计算效率三大技术瓶颈。平台已将小分子药物生成任务中有效分子的生成率从约0.01%提升至35.98%,展现出显著的实用价值。

01 技术突破:三大创新点破解行业难题

“东南・云霄”平台的突破性创新主要体现在三个方面:数据安全、线路优化和硬件兼容。

在数据安全方面,平台创新性地实现全流程本地化编译。以往量子计算任务大多依赖云平台,用户需将核心数据上传,面临数据泄露和网络攻击的潜在风险。

该平台采用桌面软件形态,用户可在个人电脑上完成量子线路搭建、优化到编译的全过程,核心数据全程由用户自主掌控,无需上传云端。这种“离线”工作模式为金融工程、国防科研等对数据安全有严苛要求的领域提供了可靠解决方案。

线上平台依赖云端服务器进行量子线路编译,存在数据泄露风险。而“东南・云霄”的本地化编译使敏感数据无需离开用户计算机,有效隔离外部网络威胁。

在线路优化方面,面对复杂量子算法对应海量量子门构成的深层线路挑战,“东南・云霄”内置了先进的多层级优化策略,能对复杂量子线路进行深度“瘦身”。

项目团队成员刘雨享介绍,用户可根据需求灵活选择优化等级,平台能将量子门数量和线路深度大幅压缩,显著简化计算结构。这不仅提升了运算效率,也使简化后的线路更容易在真实量子硬件上成功运行。

在硬件兼容性方面,团队开发了跨架构量子计算适配接口,能够兼容离子阱、中性原子、超导等多种主流量子计算硬件体系。这一设计解决了不同量子计算硬件架构间的“隔阂”,实现了“一次开发,多架构部署”。

02 行业影响:多领域应用已见成效

“东南・云霄”平台已在生物医药、图像识别和数学优化等多个领域展现出卓越的赋能潜力。

在生物医药领域,该平台将小分子药物生成任务中连通有效分子的生成率从约0.01%颠覆性地提升至35.98%,为加速新药研发提供了全新范式。这一突破性提升显著展示了量子计算在解决复杂生化模拟问题上的优势。

在图像识别领域,其混合量子-经典神经网络模型在SAR图像分类和通用图像识别任务上均表现出超越传统模型的性能。这一技术可应用于遥感图像分析、医疗影像诊断等多个场景,提升图像识别准确率和效率。

在数学优化领域,平台能够高效求解最大割等组合优化问题,为物流、金融等行业的大规模优化难题提供了量子解决方案。组合优化问题在物流路径规划、金融风险分析等领域广泛存在,传统计算机难以高效解决。

该平台通过 “一次开发,多处部署” 的新生态,有望显著降低量子应用开发成本。这一特性使得开发者无需为不同量子硬件重复开发应用,提高了开发效率和算力利用率。

03 市场前景:量子计算软件市场迎来增长期

根据Commercial Quantum Computing Solutions Market Report 2025报告显示,商业量子计算解决方案市场已从2024年的11.3亿美元增长至2025年的15.1亿美元,复合年增长率达33.6%,预计到2029年市场规模将达47.5亿美元。

在这一增长趋势下,“东南・云霄”作为国内首款量子计算桌面软件平台,有望抢占市场先机。

平台采用的桌面软件形态契合了对数据安全有更高要求的行业需求。特别是金融、国防等领域对数据本地处理有着刚性需求,这些行业将成为该平台的首批潜在用户。

此外,平台友好的可视化界面大大降低了量子计算的操作复杂性,有助于扩大量子计算的应用人群。这使得即使是不具备量子计算专业背景的研究人员也能利用该平台解决实际问题,进一步拓展了市场空间。

随着人工智能、生物医药、新材料等前沿领域对计算能力要求不断提高,量子计算软件平台的市场需求将持续增长。“东南・云霄”的先行者优势将为其在未来的市场竞争中占据有利位置。

04 风险与挑战:技术普及任重道远

尽管“东南・云霄”平台展现了巨大潜力,但其未来发展仍面临多重挑战。

当前量子硬件仍处于 “噪声”阶段,量子比特稳定性不足。虽然平台通过线路优化缓解了这一问题,但根本解决仍需等待硬件技术的突破。

量子计算专业人才短缺也是制约平台推广的因素之一。尽管平台降低了操作门槛,但量子计算的本质复杂性仍然存在,培养具备量子思维的应用开发人员需要时间。

市场接受度和用户习惯也是平台推广需要克服的障碍。目前大多数研究人员仍习惯使用经典计算工具,向量子计算工作流的转变需要教育和培训支持。

此外,作为国内首款量子计算桌面软件平台,“东南・云霄”需要建立完整的生态系统,包括文档、教程、示例代码和用户社区等。这些配套资源的完善程度将直接影响平台的推广效果。

05 未来趋势:量子计算软件生态的构建与完善

展望未来,“东南・云霄”平台的发展方向将围绕构建完整量子计算软件生态展开。

平台可能会向 “任务导向”设计模式演进。东南大学张在琛教授表示,团队正在研发任务导向量子线路设计平台,将进一步降低量子计算的应用门槛。

这意味着未来用户可能无需关心量子线路的具体实现,只需定义要解决的任务,平台即可自动生成最优量子线路。

云-端协同可能成为另一种发展路径。虽然本地化处理保障了数据安全,但某些复杂计算任务可能仍需云端量子算力支持。未来可能出现混合架构,允许用户在本地完成敏感部分计算,非敏感部分则调用云端量子算力。

随着平台用户增加,行业特定解决方案将不断丰富。针对金融、制药、物流等不同行业的专用量子计算模块有望出现,进一步推动量子计算在具体场景的落地应用。

开源社区建设也可能是平台未来发展的重要方向。通过开源部分平台代码,吸引更多开发者参与工具包和算法设计,加速量子计算软件生态的完善与应用创新。

全球量子计算解决方案市场正处在高速增长期,预计到2029年市场规模将达到47.5亿美元。在这一背景下,“东南・云霄”平台的发布展示了中国在量子计算软件领域的实力。

随着平台不断完善,它与各行业深度融合将催生更多创新应用。东南大学张在琛教授表示,团队将继续探索“量子技术+行业需求”融合应用新模式,持续降低量子计算的应用门槛。

量子计算不再是遥远实验室中的概念,它正通过“东南・云霄”这样的平台,逐步转化为解决实际问题的得力工具。

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来源:金脉洞见

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