2026 年 1 月，合肥量超融合計算中心正式上線運行，依托 “巢湖明月” 超級計算機，集成 2 臺 180 + 比特超導量子計算機、1 臺 12 比特離子阱量子計算機與 12PFlops 經典超算集群，建成我國首個本地化部署、支持多技術路線的量子 + AI 混合數據中心合肥市數據資源管理局。這一里程碑式布局，打破經典計算算力瓶頸，以異構協同架構實現算力效率與應用邊界的雙重突破，標志著我國算力基礎設施正式邁入 “量子 - 經典融合” 新時代安徽省科學技術廳。

一、傳統算力的終極邊界：AI 與復雜場景的雙重桎梏

二、量超融合核心架構：從 “物理拼接” 到 “智能協同”

1. 硬件層：多技術路線量子算力矩陣

• 超導量子計算單元：2 臺 180 + 比特超導量子計算機（其中一臺達 200 比特），核心部件自主研發，具備高并行計算能力，適配量子機器學習、量子化學模擬等場景微博；
• 離子阱量子計算單元：1 臺 12 比特離子阱量子計算機，以高精度計算優勢，主攻量子精密測量、復雜邏輯推理等場景；
• 經典算力底座：“巢湖明月” 超級計算機提供 12PFlops 持續算力，承接通用 AI 訓練、數據預處理、任務調度等經典計算負載，保障混合架構的穩定性與兼容性合肥市數據資源管理局。
  高速互聯網絡實現量子處理單元（QPU）與經典計算單元（CPU/GPU）低延遲互通，打破 “計算墻”，為異構協同奠定硬件基礎。

2. 軟件層：量超融合系統的核心中樞

• 底層操作系統實現量子與經典硬件的統一管理，屏蔽底層硬件差異，為上層應用提供標準化接口；
• 量子 AI 開發平臺集成 20 余種量子算法庫與主流 AI 框架，支持開發者快速構建混合算力應用，降低技術門檻；

• 動態調度框架基于任務特性智能分配算力：QPU 負責高維優化、量子模擬、概率計算等專屬任務，GPU 承接通用并行計算、數據搬運、梯度計算，CPU 負責控制流與任務編排，實現算力資源的最優配置。
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三、算力突破：效率與能耗的雙重躍升

1. 核心任務算力效率

• 組合優化場景：在金融投資組合優化、物流路徑規劃等 NP 難問題中，相比傳統 GPU 集群，量超融合架構計算效率提升300% 以上，部分復雜任務求解時間從小時級縮短至分鐘級；
• 量子模擬場景：藥物分子構象預測、新材料電子結構模擬等量子相關任務，算力提升達500%，解決了經典計算在量子系統模擬中的 “指數墻” 問題；
• AI 大模型推理：針對千億級參數模型的實時推理，混合架構通過量子 - 經典協同，推理延遲降低40%，單位算力處理能力提升250%。

2. 能耗與穩定性優化

傳統超大規模 GPU 集群運行功耗普遍超過兆瓦級，而量超融合中心依托低功耗量子硬件與智能調度，單任務平均功耗下降 18%；同時，高速互聯與冗余設計使故障切換時間縮短至30 秒以內，保障核心業務連續運行。

四、落地應用：賦能高端產業的算力新引擎

1. 生物醫藥：加速創新藥研發周期

2. 金融風控：提升風險量化能力

3. 新材料研發：突破材料設計瓶頸

4. 氣象與氣候預測：提升預報精度

結合量子計算的高維數據處理能力與 AI 的時空預測模型，中心實現更精準的極端天氣預警與長期氣候趨勢預測，為防災減災、農業生產提供可靠數據支持

五、行業意義：重構算力基礎設施的未來范式

1. 算力范式變革：打破 “經典計算為主、量子計算為輔” 的傳統認知，確立量子 - 經典異構協同為下一代算力基礎設施的核心架構，推動算力產業從 “單一加速” 向 “多元融合” 轉型；
2. 量子技術落地：實現量子計算從實驗室到商用數據中心的關鍵跨越，驗證了多技術路線量子硬件與經典集群融合的可行性，為后續量子算力規模化部署提供實踐樣本安徽省科學技術廳；
3. AI 算力升級：突破 AI 大模型訓練與復雜場景推理的算力瓶頸，為通用人工智能、智能制造等領域的發展奠定算力基礎，加速 AI 技術從 “感知智能” 向 “認知智能” 進階；
4. 產業競爭壁壘：憑借自主可控的量子硬件與融合軟件體系，我國在全球量子算力競爭中占據先發優勢，為高端制造、生物醫藥等戰略性產業提供核心技術保障，提升數字經濟全球競爭力微博。