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2026 年 1 月，合肥量超融合計(jì)算中心正式上線運(yùn)行，依托 “巢湖明月” 超級(jí)計(jì)算機(jī)，集成 2 臺(tái) 180 + 比特超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)、1 臺(tái) 12 比特離子阱量子計(jì)算機(jī)與 12PFlops 經(jīng)典超算集群，建成我國(guó)首個(gè)本地化部署、支持多技術(shù)路線的量子 + AI 混合數(shù)據(jù)中心合肥市數(shù)據(jù)資源管理局。這一里程碑式布局，打破經(jīng)典計(jì)算算力瓶頸，以異構(gòu)協(xié)同架構(gòu)實(shí)現(xiàn)算力效率與應(yīng)用邊界的雙重突破，標(biāo)志著我國(guó)算力基礎(chǔ)設(shè)施正式邁入 “量子 - 經(jīng)典融合” 新時(shí)代安徽省科學(xué)技術(shù)廳。

一、傳統(tǒng)算力的終極邊界：AI 與復(fù)雜場(chǎng)景的雙重桎梏

二、量超融合核心架構(gòu)：從 “物理拼接” 到 “智能協(xié)同”

1. 硬件層：多技術(shù)路線量子算力矩陣

• 超導(dǎo)量子計(jì)算單元：2 臺(tái) 180 + 比特超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)（其中一臺(tái)達(dá) 200 比特），核心部件自主研發(fā)，具備高并行計(jì)算能力，適配量子機(jī)器學(xué)習(xí)、量子化學(xué)模擬等場(chǎng)景微博；
• 離子阱量子計(jì)算單元：1 臺(tái) 12 比特離子阱量子計(jì)算機(jī)，以高精度計(jì)算優(yōu)勢(shì)，主攻量子精密測(cè)量、復(fù)雜邏輯推理等場(chǎng)景；
• 經(jīng)典算力底座：“巢湖明月” 超級(jí)計(jì)算機(jī)提供 12PFlops 持續(xù)算力，承接通用 AI 訓(xùn)練、數(shù)據(jù)預(yù)處理、任務(wù)調(diào)度等經(jīng)典計(jì)算負(fù)載，保障混合架構(gòu)的穩(wěn)定性與兼容性合肥市數(shù)據(jù)資源管理局。
  高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)量子處理單元（QPU）與經(jīng)典計(jì)算單元（CPU/GPU）低延遲互通，打破 “計(jì)算墻”，為異構(gòu)協(xié)同奠定硬件基礎(chǔ)。

2. 軟件層：量超融合系統(tǒng)的核心中樞

• 底層操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)量子與經(jīng)典硬件的統(tǒng)一管理，屏蔽底層硬件差異，為上層應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)化接口；
• 量子 AI 開(kāi)發(fā)平臺(tái)集成 20 余種量子算法庫(kù)與主流 AI 框架，支持開(kāi)發(fā)者快速構(gòu)建混合算力應(yīng)用，降低技術(shù)門(mén)檻；

• 動(dòng)態(tài)調(diào)度框架基于任務(wù)特性智能分配算力：QPU 負(fù)責(zé)高維優(yōu)化、量子模擬、概率計(jì)算等專屬任務(wù)，GPU 承接通用并行計(jì)算、數(shù)據(jù)搬運(yùn)、梯度計(jì)算，CPU 負(fù)責(zé)控制流與任務(wù)編排，實(shí)現(xiàn)算力資源的最優(yōu)配置。
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三、算力突破：效率與能耗的雙重躍升

1. 核心任務(wù)算力效率

• 組合優(yōu)化場(chǎng)景：在金融投資組合優(yōu)化、物流路徑規(guī)劃等 NP 難問(wèn)題中，相比傳統(tǒng) GPU 集群，量超融合架構(gòu)計(jì)算效率提升300% 以上，部分復(fù)雜任務(wù)求解時(shí)間從小時(shí)級(jí)縮短至分鐘級(jí)；
• 量子模擬場(chǎng)景：藥物分子構(gòu)象預(yù)測(cè)、新材料電子結(jié)構(gòu)模擬等量子相關(guān)任務(wù)，算力提升達(dá)500%，解決了經(jīng)典計(jì)算在量子系統(tǒng)模擬中的 “指數(shù)墻” 問(wèn)題；
• AI 大模型推理：針對(duì)千億級(jí)參數(shù)模型的實(shí)時(shí)推理，混合架構(gòu)通過(guò)量子 - 經(jīng)典協(xié)同，推理延遲降低40%，單位算力處理能力提升250%。

2. 能耗與穩(wěn)定性優(yōu)化

傳統(tǒng)超大規(guī)模 GPU 集群運(yùn)行功耗普遍超過(guò)兆瓦級(jí)，而量超融合中心依托低功耗量子硬件與智能調(diào)度，單任務(wù)平均功耗下降 18%；同時(shí)，高速互聯(lián)與冗余設(shè)計(jì)使故障切換時(shí)間縮短至30 秒以內(nèi)，保障核心業(yè)務(wù)連續(xù)運(yùn)行。

四、落地應(yīng)用：賦能高端產(chǎn)業(yè)的算力新引擎

1. 生物醫(yī)藥：加速創(chuàng)新藥研發(fā)周期

2. 金融風(fēng)控：提升風(fēng)險(xiǎn)量化能力

3. 新材料研發(fā)：突破材料設(shè)計(jì)瓶頸

4. 氣象與氣候預(yù)測(cè)：提升預(yù)報(bào)精度

結(jié)合量子計(jì)算的高維數(shù)據(jù)處理能力與 AI 的時(shí)空預(yù)測(cè)模型，中心實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的極端天氣預(yù)警與長(zhǎng)期氣候趨勢(shì)預(yù)測(cè)，為防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供可靠數(shù)據(jù)支持

五、行業(yè)意義：重構(gòu)算力基礎(chǔ)設(shè)施的未來(lái)范式

1. 算力范式變革：打破 “經(jīng)典計(jì)算為主、量子計(jì)算為輔” 的傳統(tǒng)認(rèn)知，確立量子 - 經(jīng)典異構(gòu)協(xié)同為下一代算力基礎(chǔ)設(shè)施的核心架構(gòu)，推動(dòng)算力產(chǎn)業(yè)從 “單一加速” 向 “多元融合” 轉(zhuǎn)型；
2. 量子技術(shù)落地：實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算從實(shí)驗(yàn)室到商用數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵跨越，驗(yàn)證了多技術(shù)路線量子硬件與經(jīng)典集群融合的可行性，為后續(xù)量子算力規(guī)模化部署提供實(shí)踐樣本安徽省科學(xué)技術(shù)廳；
3. AI 算力升級(jí)：突破 AI 大模型訓(xùn)練與復(fù)雜場(chǎng)景推理的算力瓶頸，為通用人工智能、智能制造等領(lǐng)域的發(fā)展奠定算力基礎(chǔ)，加速 AI 技術(shù)從 “感知智能” 向 “認(rèn)知智能” 進(jìn)階；
4. 產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壁壘：憑借自主可控的量子硬件與融合軟件體系，我國(guó)在全球量子算力競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，為高端制造、生物醫(yī)藥等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)提供核心技術(shù)保障，提升數(shù)字經(jīng)濟(jì)全球競(jìng)爭(zhēng)力微博。