从激光、计算机、原子钟、核磁共振到保密通信，量子技术已经广泛应用于人类生活。量子科技作为世界上最先进的技术之一，已经成为关系国家命运的重大战略，也将深刻影响世界未来的发展方向。
7月30日，记者从武汉量子技术学院获悉，国内首个原子量子计算云平台“库元量子云”即将上线。预计首个100+比特原子量子计算原型将于今年年底发布。这是武汉量子技术研究院和中科酷源科技有限公司在加快产学研深度融合、增加关键核心技术方面的重大成果。
“一加一大于二”
“中科库院研发的100+比特原子量子计算样机，各项指标达到世界一流水平。”武汉量子技术研究院副院长、中科院精密测量所首席科学家詹研究员介绍，高校、科研院所、企业都可以在这个平台上开展科研，共享先进成果带来的便利。通过“云平台”，用户可以在真实的物理量子位上验证想法或优化算法，研究事物的新奇状态，探索科学的边界。
随着科学技术的飞速发展，传统计算机的性能遇到了瓶颈。人类拍摄的第一张黑洞照片，用最好的电子计算机“冲洗”出来，需要两年时间。计算的瓶颈限制了对更大宇宙的探索。同样的情况也发生在新药研发、物流供应链优化、天气预报、金融等诸多领域。在量子计算机面前，传统计算机就像算盘。目前主要工业国家都把量子计算作为未来技术的制高点。
武汉量子技术研究所成立于2021年9月，由武汉大学、中国科学院精密测量研究所和华中科技大学共同组建。主要从事量子传感、量子芯片、量子计算、量子材料、量子通信等五个方面的量子科学基础研究和关键技术，推进量子工程示范应用和科技成果转化。中科库源成立于2020年，是中国第一家同时研发和产业化原子重力仪和原子量子计算的公司。
“武汉量子技术研究所为中科酷源提供关键技术并协助开发相关典型应用。”詹介绍，湖北在量子科技方面有着深厚的成果基础和科研优势。但多年来，各高校、科研院所各自为战，默默研发，研究院的成立集合了大家的力量，让“一加一大于二”形成了协同效应，“酷原量子云”和100+比特原子量子计算原型在湖北诞生。
将原子量子技术商业化
“我们为‘酷原始量子云’和原子量子计算原型提供量子软件支持，如操作系统、编译器和专用原子计算机模拟器。”武汉量子技术研究所研究员、武汉大学物理科学技术学院教授袁说，在计算机模拟中，每增加一个量子比特，需要将计算机的内存增加一倍。即将上线的“酷原量子云”是国内首个基于中性原子的量子计算机模拟器。用户可以通过互联网连接到服务器，模拟原子量子计算机，感受其独特的计算能力。今年年底，国内首个100+比特原子量子计算样机将发布。用户可以在云平台上进行基于真实原子系统的各种科学和应用研究，无需模拟。
早在2017年，袁教授所在的武汉大学研究团队就实现了45个量子比特的通用量子计算机模拟，追平了当时的世界纪录。2019年实现了48个量子比特的通用量子计算机模拟，创造了当时通用量子计算机模拟的世界纪录。“现在量子计算机硬件的发展对软件开发提出了新的要求。我们可以为用户提供定制和集成的量子软件解决方案。”袁对说:
“中科院精密测量研究所为我们提供了量子硬件支持。”中科酷源联合创始人石涛介绍，公司核心团队源于中科院精密测量研究所，专注于打造原子重力仪、原子量子计算机、原子芯片等产业集群。是湖北省首家获得风险投资的量子计算公司。
实现我国首台原子干涉重力仪，参与国际绝对重力仪比对；实现了我国首个钙离子光钟，研制的星载铷钟应用于北斗等国家重大工程...多年来，中国科学院精密测量研究所在原子基量子科学技术领域取得了一系列重要研究成果。
记者获悉，武汉量子技术研究院近日与中科库源签署《战略合作协议》，将打造量子计算技术产业生态，立足湖北、辐射全国，推进原子量子技术的应用示范和商业化。
为国家战略贡献湖北力量
“武汉量子技术学院去年才成立，但湖北很早就参与了国家量子科技的布局。叶朝辉院士等专家学者曾参与规划量子控制、量子信息、精密测量物理等重大科研项目。”詹介绍，华中科技大学与中科院精密测量所共建的精密重力测量科学设施、中科院精密测量所光谱与原子分子物理国家重点实验室、武汉大学量子探测激光雷达系统研究平台等，都与量子科技前沿相关。湖北基础研究平台在全国科研力量布局中具有优势。
目前，实现量子信息技术的大规模应用已经成为许多国家竞争的目标。在中国“科研黄金时代”和“集中力量办大事”的制度优势下，中国的量子研究突飞猛进。合肥、北京、深圳、武汉等地正在加快量子技术研究院建设和量子产业布局。
武汉量子技术研究所成立时，中科院合肥国家实验室主任、量子信息与量子科技创新研究院院长潘建伟院士表示，希望武汉量子技术研究所围绕创新链布局产业链，推动武汉量子领域人才聚集、平台建设和产业发展形成体系，打造具有全球影响力的量子科技创新平台，为中国量子科技自主创新做出重要贡献。
“从量子科技国家布局来看，东西南北有分工，协同发展。武汉是华中的脊梁。”詹明升介绍，第一次量子革命的成果，如激光、计算机等，彻底改变了人类的生活方式。第二次量子革命的特点是主动调控量子世界，充分利用量子纠缠资源。首先，它在量子信息领域展现了前所未有的应用前景。在这项前沿技术上，各地要突出各自的特色和优势，合作互补，“集团军”作战。比如武汉量子技术研究所的团队分担了国家科技创新2030量子工程的任务，而合肥国家实验室的团队则牵头了武汉量子技术研究所的量子通信研究方向。
【专家点睛之笔】在光谷之上再建一个量子谷。
詹明升
武汉量子技术研究所由武汉大学、中国科学院精密测量研究所和华中科技大学联合组建。
科研实力方面，武汉大学在量子雷达、光量子、固态量子器件等诸多方面有着深厚的研究基础，取得了一系列重要研究成果。中国科学院精密测量研究所在原子钟、原子干涉器件、原子量子计算、原子分子滤波、原子感知、原子分子量子态调控等原子分子基量子科学技术领域取得了一系列重要的基础和应用研究成果。华中科技大学在基于量子技术的精密测量、重力量子传感等多个领域取得了一些重要研究成果。
湖北在量子科技相关上下游产业方面有着雄厚的基础。一方面，现有的光电子信息、半导体芯片产业和技术有力支撑了量子科技的发展；另一方面，量子科技成果可以快速转化，如量子计算助力新药研发、量子探测助推高端装备制造等。
武汉量子技术研究院着力突破量子科技创新、成果孵化、资本运作闭环链条，构建“人才聚集+技术创新+孵化服务+创投基金”四位一体的成果转化生态。为此，成立了专门的科研成果转化部门，制定了技术成果转化流程。鼓励科研人员以其成果成立公司，提供公司设立、成果转化、团队建设、融资对接、项目申报等一站式服务。
量子产业刚刚起步，未来不可限量。量子技术，尤其是光量子技术和原子技术，湖北有科研实力和产业基础。光谷之上，有望再建一个量子谷。
