科学计算软件的“量子跃迁” 上海交大全球首发“量子科学计算平台UnitaryLab”|国产真实露脸乱子伦原著
中新网上海11月22日电 (记者 许婧 郑莹莹)上海交通大学量子科学计算团队22日正式发布全球首款量子科学计算平台UnitaryLab，通过开发覆盖偏微分/常微分方程求解、数值线性代数、优化、机器学习、统计计算等领域的量子算法，突破经典计算的算力瓶颈，为高难度科学与工程问题提供高效求解方案。
从天气预报、药物设计到金融风险管理，众多前沿领域的发展都离不开复杂的科学计算求解。传统计算机面对大规模、高维度、多尺度、高精度的计算需求时，往往陷入“算力不足、耗时过长”的困境，计算效率的瓶颈已成为制约发展的核心痛点。
UnitaryLab1.0首先着眼于常/偏微分方程求解这一科学计算核心问题，它实现了对常/偏微分方程的量子算法构建、求解和量子线路设计，成功突破传统计算效率瓶颈。
据介绍，UnitaryLab1.0的核心优势源于上海交通大学金石、Nana Liu团队提出的“薛定谔化”系列量子算法。该算法创新性地将偏微分方程转化为量子系统可直接处理的酉演化形式(薛定谔型方程)，解决了传统量子算法难以适配复杂科学工程计算问题的行业痛点。该算法实现了量子计算与经典科学工程计算的高效衔接，降低了量子计算的应用门槛，为金融、能源、医疗等行业的复杂计算问题提供了全新解决方案，对推动量子计算产业化具有重要意义。
UnitaryLab的核心使命，是以“薛定谔化”、线性代数、优化等各类量子算法为基础，构建一个全流程、上手快的量子科学计算平台，旨在让强大的量子算力真正走出实验室，服务于科研与产业创新。
“这款产品极大地降低了使用量子计算的门槛。”UnitaryLab平台总负责人张镭教授表示，UnitaryLab1.0让工程师、科研人员、学生等非量子领域用户，也能快速开展量子科学计算与工程仿真，将建模周期大幅缩短，极大地加速了复杂问题的求解效率，推动了量子产业人才培养的全面升级。
UnitaryLab1.0创新支持“科研+产业”双场景适配，实现“一套平台满足多重需求”。据其软件开发负责人胡俊鹏博士介绍，平台覆盖多领域高算力需求的核心求解方程，真正实现“一次开发，多场景部署”。这不仅丰富了高校的量子教学的工具，更打通了“人才培养-科研创新-产业应用”的完整链条，让企业的实际问题也能反哺科研创新。
平台推出后已获得海内外科研团队的积极测试，用于量子计算模拟的研究。同时吸引了大量的合作者，平台已与国内量子硬件头部企业达成合作，将UnitaryLab1.0应用于真机验证；已与不同企业端的工业设计仿真软件团队、通用型科学计算与系统仿真软件团队建立初步合作沟通，积极探索不同领域的量子赋能。团队还将就偏微分方程量子算法的标准设置等开展研究，构建“算法流程—线路实现—软硬件接口”全链路PDE量⼦求解标准体系，推动量⼦算法从“碎⽚化探索”转向“标准化落地”。
未来，团队将继续深耕量子算法创新并研发特色算法适配的专用硬件设备，迭代升级UnitaryLab平台的功能模块与应用生态，推动软硬件一体化解决方案的规模化落地，让量子计算成为驱动产业升级、破解算力瓶颈的核心引擎。(完)
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