量子計算的核心價值，在于解決經(jīng)典計算 “算不動、算得慢、甚至無法算” 的復(fù)雜問題，然而，過去想用量子計算解決復(fù)雜問題，不僅需要深厚的量子物理、高等數(shù)學(xué)知識，還得精通計算機(jī)編程，需要跨領(lǐng)域?qū)＜医M隊協(xié)作，才能完成從建模到求解的全流程。如今，一個全流程、上手快的量子科學(xué)計算平臺在滬發(fā)布，旨在讓強(qiáng)大的量子算力真正走出實驗室，服務(wù)于科研與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

11月22日，量子科學(xué)計算平臺UnitaryLab1.0在滬發(fā)布。上海交通大學(xué) 供圖

11月22日，上海交通大學(xué)量子科學(xué)計算團(tuán)隊正式發(fā)布全球首款量子科學(xué)計算平臺UnitaryLab，目標(biāo)直指科學(xué)與工程領(lǐng)域的算力難題：通過開發(fā)覆蓋偏微分/常微分方程求解、數(shù)值線性代數(shù)、優(yōu)化、機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計計算等領(lǐng)域的量子算法，突破經(jīng)典計算的算力瓶頸，為高難度科學(xué)與工程問題提供高效求解方案。

其中，UnitaryLab 1.0版首先著眼于常/偏微分方程求解這一科學(xué)計算核心問題，它實現(xiàn)了對常/偏微分方程的量子算法構(gòu)建、求解和量子線路設(shè)計，成功突破傳統(tǒng)計算效率瓶頸。測試表明，在每維度128個自由度的標(biāo)準(zhǔn)下，該平臺理論上能將3維方程的計算效率提升6倍以上，5維提升2.5萬倍以上，9維更能實現(xiàn)超過1萬億倍的提升，標(biāo)志著量子計算從理論研究向產(chǎn)業(yè)化落地邁出關(guān)鍵一步。

澎湃新聞記者從上海交大獲悉，UnitaryLab1.0 的核心優(yōu)勢源于上海交通大學(xué)金石、Nana Liu團(tuán)隊提出的“薛定諤化” 系列量子算法。該算法創(chuàng)新性地將偏微分方程轉(zhuǎn)化為量子系統(tǒng)可直接處理的酉演化形式（薛定諤型方程），解決了傳統(tǒng)量子算法難以適配復(fù)雜科學(xué)工程計算問題的行業(yè)痛點(diǎn)，大大拓展了量子計算可解決的科學(xué)與工程問題的邊界，可為金融、能源、醫(yī)療等行業(yè)的復(fù)雜計算問題提供新的解決方案，推動量子計算產(chǎn)業(yè)化。

UnitaryLab 1.0平臺便內(nèi)置了這套上海交大原創(chuàng)的 “薛定諤化” 核心算法與模型，將復(fù)雜的量子化建模過程直接簡化為“參數(shù)輸入”，用戶無需專業(yè)量子知識，只需錄入問題核心數(shù)據(jù)，系統(tǒng)就能自動完成轉(zhuǎn)化與計算，全程無需手動編寫復(fù)雜代碼。“工程師、科研人員、學(xué)生等非量子領(lǐng)域用戶，也能快速開展量子科學(xué)計算與工程仿真，將建模周期大幅縮短，極大地加速了復(fù)雜問題的求解效率，推動了量子產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的全面升級。”UnitaryLab平臺總負(fù)責(zé)人張鐳教授表示。

該平臺目前已獲得國內(nèi)外科研團(tuán)隊的測試應(yīng)用，并與國內(nèi)量子硬件頭部企業(yè)展開合作，推動量子算法從實驗室探索走向標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化落地。