記者從合肥高新區(qū)獲悉，該區(qū)企業(yè)本源量子成功入圍該計(jì)算挑戰(zhàn)賽決賽，成為唯一晉級(jí)決賽的中國(guó)團(tuán)隊(duì)。

據(jù)悉，這一賽事由歐洲空客公司主辦，面向全球量子計(jì)算團(tuán)隊(duì)，旨在解決量子計(jì)算在航空航天領(lǐng)域的一系列應(yīng)用問(wèn)題。經(jīng)過(guò)角逐，本源量子和其他分別來(lái)自法國(guó)、德國(guó)、荷蘭等國(guó)家的四支隊(duì)伍一起入圍，殺進(jìn)決賽圈。正式獲獎(jiǎng)名單將于年底揭曉。

隨著經(jīng)典計(jì)算機(jī)逐漸接近其算力極限，量子計(jì)算有望為世人提供更高水平的計(jì)算能力。作為先進(jìn)計(jì)算解決方案的活躍用戶，空中客車公司(后簡(jiǎn)稱“空客公司”)一直在探索利用最前沿的計(jì)算方式解決航空航天工業(yè)的關(guān)鍵問(wèn)題，并永久改變飛機(jī)的制造和飛行方式。

2019年1月，空客公司發(fā)起了全球量子計(jì)算挑戰(zhàn)賽，邀請(qǐng)了全球36個(gè)量子計(jì)算團(tuán)隊(duì)超過(guò)800位研究人員，與該公司聯(lián)手打造航空航天領(lǐng)域的量子時(shí)代。

此次空客量子計(jì)算挑戰(zhàn)賽(AQCC)提出了從簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)到飛行物理學(xué)，五個(gè)不同類型的問(wèn)題。包括飛機(jī)爬升優(yōu)化、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)、用于求解偏微分方程的量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)翼設(shè)計(jì)優(yōu)化、飛機(jī)裝載優(yōu)化。

總部位于合肥高新區(qū)的本源量子成立于2017年，是國(guó)內(nèi)量子計(jì)算龍頭企業(yè)。團(tuán)隊(duì)技術(shù)起源于中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，以量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)、推廣和應(yīng)用為核心，專注量子計(jì)算全棧開發(fā)，已自主研發(fā)出多種類量子計(jì)算軟、硬件產(chǎn)品。今年9月，本源量子已率先完成量子計(jì)算的科學(xué)研究到工程實(shí)現(xiàn)的第一目標(biāo)，發(fā)布國(guó)產(chǎn)自主可控超導(dǎo)量子計(jì)算云平臺(tái)，并向量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)落地的目標(biāo)邁進(jìn)。

去年初，本源量子受邀參賽，針對(duì)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行科研攻關(guān)，為飛機(jī)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供解決方案。

飛機(jī)設(shè)計(jì)的效率在很大程度上取決于飛機(jī)的整體空氣動(dòng)力學(xué)形狀。該設(shè)計(jì)使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)進(jìn)行，演示飛機(jī)周圍的氣流行為，并揭示作用在飛機(jī)表面的空氣動(dòng)力。但是，準(zhǔn)確的CFD模擬是一項(xiàng)耗時(shí)耗力的任務(wù)。這項(xiàng)挑戰(zhàn)旨在展示如何使用量子計(jì)算算法或以混合量子傳統(tǒng)方式運(yùn)行已建立的CFD仿真，以更快地解決問(wèn)題，以及該算法如何根據(jù)包括計(jì)算資源在內(nèi)的問(wèn)題復(fù)雜性進(jìn)行擴(kuò)展。

計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)在飛機(jī)設(shè)計(jì)中十分重要。隨著網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)量的增長(zhǎng)，需要強(qiáng)大的計(jì)算資源。為此，本源量子團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一個(gè)用于在量子計(jì)算機(jī)上求解CFD問(wèn)題的算法。算法是有限體積法的量子版本(QFVM)，也是一個(gè)迭代法，并且也可以在給定空間中模擬演化和穩(wěn)態(tài)。QFVM完全重現(xiàn)經(jīng)典CFD求解器的結(jié)果，輸入和輸出均為經(jīng)典數(shù)據(jù)。在QFVM中，每一步迭代均指數(shù)級(jí)快于相應(yīng)的經(jīng)典算法部分。這意味著量子計(jì)算機(jī)有計(jì)算更為復(fù)雜的CFD問(wèn)題的潛力。不遠(yuǎn)的未來(lái)，量子計(jì)算機(jī)將會(huì)在一個(gè)更加復(fù)雜的CFD問(wèn)題上展現(xiàn)其優(yōu)越性。

專業(yè)人士表示，空客量子計(jì)算挑戰(zhàn)賽解決了空客公司專家提出的航空航天物理問(wèn)題，也為量子計(jì)算界提供了一個(gè)難得的機(jī)會(huì)，用量子計(jì)算解決當(dāng)今世界上與飛行物理學(xué)相關(guān)的最困難和最復(fù)雜的問(wèn)題，以測(cè)試和評(píng)估最新可用的計(jì)算能力，并進(jìn)一步推動(dòng)量子計(jì)算技術(shù)在航空航天領(lǐng)域落地應(yīng)用。

量子計(jì)算技術(shù)的不斷突破與應(yīng)用場(chǎng)景的持續(xù)拓展說(shuō)明，量子計(jì)算的未來(lái)并不遙遠(yuǎn)了。(記者 吳長(zhǎng)鋒)

關(guān)鍵詞： 量子計(jì)算