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發(fā)布超量融合平臺(tái)“天衍”，啟動(dòng)鑄盾行動(dòng)2.0

作者／ IT時(shí)報(bào)記者 郝俊慧

編輯／ 郝俊慧 孫妍

自1900年普朗克提出量子論開始，量子力學(xué)大廈逐年增高，尤其隨著20世紀(jì)80年代以量子信息技術(shù)為代表的第二次量子科技革命爆發(fā)，量子計(jì)算、量子通信和量子精密測(cè)量成為大廈的三塊基石。

一支中國(guó)的量子國(guó)家隊(duì)于今年開始了自己的筑基之旅。2023年5月26日，中電信量子集團(tuán)正式成立，注冊(cè)資本高達(dá)30億元。11月10日，呱呱落地近半年的中電信量子在2023數(shù)字科技生態(tài)展（DTEC）上出手不凡，打出一把“硬核科技”好牌：發(fā)布超量融合云平臺(tái)“天衍”，以及全系列量子安全產(chǎn)品。

在局外人看來，中電信量子似乎在解一道現(xiàn)代版“矛與盾”難題：以量子計(jì)算為矛，以量子通信為盾，在量子科技前沿技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展全面布局。

在量子力學(xué)再次改變世界之前，中國(guó)電信下了一招“先手棋”。

全球領(lǐng)先，具有量子優(yōu)越性的超量云平臺(tái)

當(dāng)經(jīng)典計(jì)算機(jī)困囿于“摩爾定律”，在并行計(jì)算方面具有重大優(yōu)勢(shì)的量子計(jì)算，被認(rèn)為是打破這道藩籬的希望之光。

不久前，構(gòu)建了255個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章三號(hào)”，再度刷新了光量子信息的技術(shù)水平和量子計(jì)算優(yōu)越性的世界紀(jì)錄，在處理高斯玻色取樣問題時(shí)，它比目前全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快1億億倍。

然而，量子計(jì)算技術(shù)門檻和資金投入非常高，高品質(zhì)量子計(jì)算資源稀缺，無(wú)論是高校研究所從事量子算法理論研究的學(xué)者，還是企業(yè)從事量子技術(shù)需求探索的工程師，都很難與量子計(jì)算資源“親密接觸”。

“天衍”量子計(jì)算云平臺(tái)的發(fā)布將為這道鴻溝搭建一座橋梁。作為一款融合“天翼云”超級(jí)算力及176比特超導(dǎo)量子計(jì)算能力的云平臺(tái)，它是全球領(lǐng)先的具有量子優(yōu)越性能力的超量融合云平臺(tái)，也是一款完全自主可控的國(guó)產(chǎn)量子云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了從真機(jī)到操控系統(tǒng)到編譯軟件全部國(guó)產(chǎn)化，標(biāo)志著中國(guó)電信在量子計(jì)算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了零的突破。

“它可以將計(jì)算任務(wù)在量子計(jì)算機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行分解、調(diào)度和分配，實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算和超級(jí)計(jì)算機(jī)的高效協(xié)同?！鄙虾?guó)盾量子常務(wù)副總經(jīng)理王哲輝告訴《IT時(shí)報(bào)》記者。

天衍背后的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)坐落于國(guó)盾量子合肥總部，是國(guó)內(nèi)最強(qiáng)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“祖沖之二號(hào)”的孿生兄弟，在處理隨機(jī)線路取樣問題上，速度比最快的超算快1000萬(wàn)倍。

光有算力還不夠。超算和量子計(jì)算融合被認(rèn)為是量子計(jì)算走向?qū)嵱没闹髁魍緩?，目前人工智能、化工能源、生物制藥等行業(yè)場(chǎng)景均可嘗試用超量融合的方式解決部分問題。“不過從業(yè)者需要一種開放共享機(jī)制來將研發(fā)端與應(yīng)用端緊密連接起來。”中電信量子集團(tuán)市場(chǎng)部總經(jīng)理葉波告訴《IT時(shí)報(bào)》記者，相較于生態(tài)豐富的IBM，國(guó)內(nèi)量子計(jì)算生態(tài)還處于發(fā)展初期，中國(guó)電信希望通過天衍，攜手超過兩千家天翼云生態(tài)合作伙伴和30家量子計(jì)算生態(tài)伙伴，打造量子計(jì)算生態(tài)聯(lián)盟，“讓量子云計(jì)算不僅能用，還要好用?！?/p>

鑄盾行動(dòng)2.0，用量子將安全都做一遍

科普量子時(shí)，葉波經(jīng)常被問到一個(gè)問題，“如果以量子計(jì)算為矛，以量子通信為盾，誰(shuí)會(huì)贏？”

“當(dāng)然是盾?！比~波的回答毫不遲疑。量子通信是基于量子力學(xué)中的不確定性、測(cè)量坍縮和不可克隆三大原理提供的無(wú)條件安全性，也是迄今為止唯一被嚴(yán)格證明是無(wú)條件安全的通信方式。

密碼是信息安全的核心， 現(xiàn)有的信息安全建立于經(jīng)典密碼技術(shù)之上。然而， 著名的Shor量子算法出現(xiàn)后， 為密碼破譯提供了更有力、更致命的攻擊方法。理論上，面對(duì)可以運(yùn)行Shor算法的量子計(jì)算機(jī)，RSA密碼不堪一擊。

被量子計(jì)算鎖死的“密碼末日”或許并不遙遠(yuǎn)。

11月7日，中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉在第六屆世界頂尖科學(xué)家論壇上表示，未來10~15年，將有可能實(shí)現(xiàn)數(shù)百萬(wàn)量子位相干的操縱，為通用量子計(jì)算奠定基礎(chǔ)。面對(duì)越來越近的量子計(jì)算威脅，中國(guó)選擇了先鑄盾。

2020年，中國(guó)電信宣布啟動(dòng)鑄盾行動(dòng)1.0，發(fā)布量子安全組網(wǎng)產(chǎn)品，并建成了全球規(guī)模最大的量子城域網(wǎng)?；诖?，中國(guó)電信為超過1000家企業(yè)提供了量子安全服務(wù)，保護(hù)了超過200億條數(shù)據(jù)的安全，同時(shí)還推出了量子安全通話產(chǎn)品——量子密話，截至目前，用戶數(shù)量已突破170萬(wàn)。

11月10日，中國(guó)電信啟動(dòng)鑄盾行動(dòng)2.0。“現(xiàn)在必須樹立抗量子的安全觀，要讓我們的安全體系、安全防護(hù)能夠抵抗未來5~10年量子計(jì)算機(jī)走向?qū)嵱玫墓簟！闭搲希须娦帕孔蛹瘓F(tuán)總經(jīng)理呂品介紹了2.0階段的四項(xiàng)新業(yè)務(wù)：量子安全云、量子安全OTN、量子密信、量子密碼解決方案。

簡(jiǎn)單理解，就是中國(guó)電信在云計(jì)算、OTN精品網(wǎng)、即時(shí)信息、密碼設(shè)置等環(huán)境中，加入量子安全保密、密鑰分發(fā)等技術(shù)，使得這些環(huán)境具備抗量子計(jì)算能力，切實(shí)保護(hù)用戶數(shù)據(jù)、資源、應(yīng)用等安全。

這只是開始。葉波透露，接下來，中電信量子將促進(jìn)量子技術(shù)與中國(guó)電信基礎(chǔ)業(yè)務(wù)深度融合，加快產(chǎn)業(yè)規(guī)模推廣，快速實(shí)現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化，“比如中國(guó)電信推出的第五張網(wǎng)——視聯(lián)網(wǎng)上有大量視頻數(shù)據(jù)傳輸，量子將在現(xiàn)有安全防護(hù)體系上再加一道鎖，確保數(shù)據(jù)在使用、傳輸、存儲(chǔ)、備份等過程中的安全性和機(jī)密性?！?/p>

融云、融AI、融安全、融平臺(tái)組成的“四融”是中國(guó)電信產(chǎn)業(yè)數(shù)字化業(yè)務(wù)的新空間和新方向，目前，中電信量子正在圍繞量子融通話、量子融網(wǎng)、量子融云、量子融平臺(tái)等業(yè)務(wù)方向，構(gòu)建“DICT+量子”全場(chǎng)景能力體系，規(guī)劃量子重點(diǎn)產(chǎn)品圖譜，打造原生的抗量子新型安全基礎(chǔ)設(shè)施。

未來十年，科技創(chuàng)新和生態(tài)建設(shè)都要搶占高地

《流浪地球2》中，人類命運(yùn)齒輪開始轉(zhuǎn)動(dòng)，或許是太空電梯危機(jī)中，量子計(jì)算機(jī)550C替代被操控的550A，亦或者是550W與圖丫丫的數(shù)字生命合二為一，導(dǎo)致月球危機(jī)的那一刻。

科幻電影往往被稱為未來的預(yù)言，量子計(jì)算機(jī)則是其中最確定的主角。近幾年來，全球各國(guó)紛紛加碼量子，量子計(jì)算已經(jīng)成為科技強(qiáng)國(guó)，搶占科技制高點(diǎn)的關(guān)鍵領(lǐng)域。例如，德國(guó)宣布了30億歐元的通用量子計(jì)算機(jī)行動(dòng)計(jì)劃，目標(biāo)是到2026年開發(fā)出至少擁有100個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)，并在中期擴(kuò)展到500個(gè)量子比特。

中國(guó)是唯一一個(gè)既在光量子路線，又在超導(dǎo)量子路線，實(shí)現(xiàn)了量子計(jì)算優(yōu)越性的國(guó)家，量子計(jì)算機(jī)硬件等核心技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。作為國(guó)內(nèi)最早從事量子科技產(chǎn)業(yè)化的公司，國(guó)盾量子與中國(guó)電信早已是合作多年的“老友”，參與了“京滬干線”“世界首顆量子維納衛(wèi)星”等重要項(xiàng)目。

王哲輝透露，國(guó)盾量子近期將推出面向千比特規(guī)模超導(dǎo)量子計(jì)算研發(fā)的新一代測(cè)控系統(tǒng)，服務(wù)規(guī)模快速擴(kuò)展的超導(dǎo)量子計(jì)算。但同時(shí)他也指出，我國(guó)量子計(jì)算編程語(yǔ)言、算法等軟件開發(fā)技術(shù)商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化還處于起步階段，相比國(guó)外仍有一定差距。

今年6月，IBM官宣將其全部量子計(jì)算系統(tǒng)整合到Strangeworks生態(tài)系統(tǒng)中。這意味著，未來開發(fā)者和用戶可以通過注冊(cè)Stangeworks云平臺(tái)訪問IBM量子系統(tǒng)內(nèi)包括Qiskit（IBM 開源量子軟件開發(fā)工具包）和OpenQASM（IBM 開放式量子匯編語(yǔ)言）等28項(xiàng)量子服務(wù)。Strangeworks是一家量子計(jì)算軟件公司，其軟件Strange?works可以讓開發(fā)人員順利地使用量子計(jì)算。而在中國(guó)，類似Strangeworks、專注量子軟件開發(fā)生態(tài)的創(chuàng)新公司還不多。

呂品認(rèn)為，未來10年，量子科研成果與具體場(chǎng)景的落地，將是進(jìn)一步推動(dòng)量子產(chǎn)業(yè)變革的重要思考題，而中電信量子要圍繞產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)高規(guī)格創(chuàng)新鏈，開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)，加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，爭(zhēng)做量子信息原創(chuàng)技術(shù)策源地。

據(jù)《IT時(shí)報(bào)》記者了解，目前落戶合肥的中電信量子集團(tuán)，正在這片“量子高地”上積極布局國(guó)家重點(diǎn)攻堅(jiān)項(xiàng)目，不僅參與量子相關(guān)大科學(xué)裝置的建設(shè)，還成立了量子科技新型研究機(jī)構(gòu)——量子信息科技研究院，聘請(qǐng)量子科技頂尖科學(xué)家和領(lǐng)軍人才為首席科學(xué)家或技術(shù)總師牽頭研究工作，打造科技創(chuàng)新平臺(tái)和主體陣地。