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我国科技领域近日亮出一道耀眼的光芒。
在安徽合肥的实验室里,科研人员完成了全球首例量子计算机实际应用的重要突破,通过国产超导量子计算机"本源悟空",成功对包含十亿参数的人工智能大模型进行了微调训练。
这项成果好比给庞大笨重的机器装上了灵巧的新引擎,开启了一条解决"算力饥渴"的新道路。

事情发生在今年4月7月,该项技术由本源量子公司联合多家机构共同完成。
实验结果显示,使用量子计算机进行微调时,模型参数规模缩减了四分之三,训练效果反而提升了8.4%。
这就像是原本需要背着百斤重物登山的人,现在轻装上路却跑得更快更稳了。
在心理咨询对话数据集上,新方法让模型的学习效率提升了15%;数学题解答的正确率从68%直接攀升到82%,相当于考试分数从刚及格跃升到优秀线。

要理解这个突破的意义,需要先看看当下科技发展的两大痛点。
人工智能正变得越来越"笨重",2023年发布的GPT-4模型参数达到1.8万亿,训练一次要消耗约130万度电,相当于800个家庭一年的用电量。
而支撑其运转的传统计算机芯片已接近物理极限,指甲盖大小的芯片上要集成上千亿个晶体管,制造工艺正在逼近原子级别的极限。
量子计算机就像突然出现的超能力者,它利用量子叠加特性,能让计算速度指数级提升。
比如破解一个银行密码,普通计算机需要100年的计算量,量子计算机可能只需几秒钟。
这支科研团队创新的"量子加权张量混合参数微调"方法,本质上是给人工智能装上了量子引擎。
他们聪明地把AI模型的参数转化为量子神经网络结构,就像把平房改建成摩天大楼,既能用量子门提取复杂特征,又能压缩参数规模。
本源量子副总裁窦猛汉形容这是"让经典模型和量子计算握手合作"。
实际运行过程中,"本源悟空"的量子芯片表现出惊人效率,单批次数据就能生成数百个计算任务同时处理,就像同时打开几百个水龙头放水。

这项技术在医疗领域的发展更让人期待。
设想这样一个场景:当医生面对复杂病例时,量子计算机可以瞬间比对全球类似病例数据。
有研究显示,量子计算的介入可能将某些癌症药物的研发周期从10年缩短到3年。
这就像给医学研究配备了望远镜和显微镜的组合工具,既能看清星空般宏大的数据规律,也能捕捉细胞级别的细微差异。
这次突破的实际价值还体现在节能增效上。
根据国际能源署数据,全球数据中心耗电量已占全年总用电量的2%,超过伊朗整个国家的用电量。
量子计算的应用,可使特定任务的能耗降低至传统计算的百万分之一。就像把蒸汽机车换成高铁,在提速的同时还能大幅节省能源。

但更值得关注的是背后的自主创新。这台机器从芯片到控制系统全部是国产技术,连连接零件的螺丝钉都经过特殊设计。
去年国际上某品牌量子计算机突然禁运零件时,团队正是依靠自主技术化解了危机。现在他们已掌握从量子芯片设计到软件框架开发的全链条技术,形成超过1000项专利护城河。
现实应用中已有典型案例。某国产新能源汽车企业使用这项技术优化电池管理系统后,电动汽车冬季续航里程提升了18%;气象部门接入量子算力后,24小时台风路径预测精度提高了30%。
这些成果正在改变普通人的生活品质,就像无形中给我们装上了"科技防风林"。

站在更高角度看,这次突破改写了游戏规则。
过去五年,全球科技巨头在量子计算领域投入超过300亿美元,但多数停留在实验室阶段。
"本源悟空"的实战成功证明,量子计算不再是理论游戏,而是可以落地的实用技术。
这就像当年第一架飞机离地飞行,虽然只持续12秒,却打开了人类翱翔蓝天的大门。
当下全球正在经历算力饥荒。OpenAI首席执行官曾表示,现有算力只能满足当下AI需求的1%。
我国这次突破相当于在算力荒漠中开出绿洲。据测算,如果量子计算技术普及,到2030年可为全球节省的能源,相当于少建50座大型火电厂;在材料研发领域可能缩短70%的研发周期。
这个成果还暗含更深远的意义。它证明了中国在"第三次计算革命"中已经占据有利位置。
从电子管到晶体管,从硅基芯片到量子计算,每一次计算革命都重塑世界格局。
这次我们不只是追赶者,而是规则的共同制定者。就像5G时代华为的崛起,在量子时代,中国科技正在改写世界版图。

当我们赞叹科技奇迹时,更应看到背后的战略眼光。本源量子所在的合肥,十年前还只是普通省会城市,如今已汇聚全国三分之一的量子科技人才。
这里形成的新型研发机构打破传统模式,允许科研人员持有成果转化股权,把实验室和生产线建在同一个园区。这种创新土壤,才是结出科技果实的根本保证。
这项突破也给我们普通人带来启示:曾经遥不可及的量子技术,正在悄然改变生活。就像三十年前人们难以想象手机会取代钱包,或许十年后,量子计算会成为像水电一样的基础设施。
当孩子问起"什么是量子计算机",我们可以自豪地说:那是让我们看病更快、手机更智能、天气预报更准确的神秘力量。而今天这个历史性的第一步,正由中国科学家稳稳踏出。
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参考资料:科技日报——全球首次!我国超导量子计算机成功实现
