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AI报告摘要

量子科技系列报告（三）：量超融合加速落地，开启下一代算力周期

核心内容

本报告聚焦于“量超融合”这一整合量子计算与经典计算优势的新型计算范式，分析其在当前NISQ（含噪声中等规模量子）阶段的应用价值与技术发展现状。量超融合系统通过算法与架构设计，有效规避NISQ设备的局限性，为未来容错量子计算（FTQC）铺平道路。报告还回顾了本周量子科技板块的市场表现，并分析了行业动态与个股进展。

主要观点

1. 量超融合计算：整合量子与经典算力优势

定义与特征：量超融合系统是一种混合与协同的计算模式，包含量子计算机与经典计算机，形成异构算力架构。其核心在于通过算法设计和系统架构优化，实现量子与经典计算的分工协作。
应用场景：适用于量子—经典融合算法（如Shor算法）、量子模拟、化学结构计算、工程仿真、药物研发等领域，具备提升计算效率、降低错误率、增强可扩展性等优势。
技术路径：
- 变分量子算法（VQA）：利用经典计算完成参数优化，减少对量子比特的要求。
- 样本化量子对角化（SQD）：量子设备快速采样，经典设备进行后处理，以缓解量子计算的误差问题。
- 电路编织：将复杂量子电路拆分为可执行子电路，借助经典计算拼接结果，实现任务扩展。
- 经典纠缠构建：减少所需量子比特数量，提升量子计算效率。

2. 量超融合进入加速部署阶段

全球进展：自2022年英伟达推出CUDA-Q以来，多个超算中心与量子计算企业已部署量超融合平台，如欧洲高性能计算联盟、IBM、日本RIKEN等。
国内进展：各地政府与企业协同推进，如本源量子、中电信量子、摩尔线程等，已建成多个融合算力中心，推动量子计算与经典计算的结合。
技术突破：英伟达推出CUDA-Q Logical，提供标准化编排层，支持容错量子计算的开发与测试。NVQLink作为物理连接桥梁，实现量子与GPU的低延迟协同。

3. 本周板块行情回顾

Wind量子技术指数：本周上涨1.41%，累计上涨8.00%，远超同期沪深300指数的下跌3.09%。
A股表现：平均涨跌幅为+7.25%，涨幅前五分别为频准激光(+12.5%)、华立股份(+11.9%)、国仪公司(+10.1%)、格尔软件(+9.5%)、国芯科技(+8.7%)；跌幅前五分别为神州信息(-0.9%)、吉大正元(-0.4%)、纬德信息(+2.0%)、科大国创(+2.1%)、国盾量子(+3.3%)。
美股表现：QUANTUM X LABS(+24.8%)、QUANTUM COMPUTING(+8.9%)、IONQ(+6.5%)等表现突出。
港股表现：国富量子(-6.6%)领跌。

关键信息

技术挑战与突破

NISQ的局限：相干时间短、错误率高、扩展性差，是当前量子计算的主要瓶颈。
纠错技术：通过逻辑量子比特与物理量子比特的组合，降低错误率。例如，表面码和qLDPC码在不同技术路线中表现各异。
架构优化：量超融合系统通过“穿插式”与“拆分式”执行方式提升效率，其中“拆分式”更适用于数据关联度低的场景。

产业进展

英伟达：作为量超融合基础设施的先行者，推出CUDA-Q Logical，提升容错量子计算的开发效率。
IBM与AMD：合作开发“量子中心超级计算”，集成量子与经典计算资源，推动药物研发与材料发现。
Quantinuum与RIKEN：构建混合量子高性能计算平台，提升求解速度与负载能力。
国内企业：本源量子、中电信量子等企业在量超融合领域取得阶段性成果，推动技术落地。

风险提示

技术研发与迭代不及预期：量子计算仍处于早期阶段，技术发展存在不确定性。
产业落地进度不及预期：量超融合需要复杂的软硬件协同，落地可能面临技术与市场双重挑战。
下游应用场景需求不及预期：尽管有多个应用场景，但实际需求可能受限于技术成熟度与行业接受度。

行业与个股动态

NVIDIA：推出CUDA-Q Logical，加速容错量子计算开发，与多家QPU厂商合作。
Infleqtion：集成qLDPC与CUDA-Q Logical，推进量子纠错研究。
IQM：采用CUDA-Q Logical框架，推进容错系统基准测试，与东洋公司合作建设双QPU测试平台。
富士通：发布开源OpenQARP，加速量子应用开发，兼容多种量子计算平台。
三菱电机：投资OptQC，支持光学量子计算硬件发展，推动技术实用化。
QCi：与HBKU签署三年合作协议，围绕量子计算、传感、通信三大领域展开合作。

总结

量超融合计算作为一种新型计算范式，正在加速部署并逐步进入商业化阶段。其核心在于通过经典计算弥补量子计算的不足，实现优势互补。当前，全球范围内的超算中心与量子计算企业正在积极构建融合算力平台，NVIDIA、IBM、Quantinuum等企业走在前列。国内政企协同推进，多个融合算力中心上线，技术逐步成熟。尽管仍面临诸多挑战，但量超融合被认为是开启下一代算力周期的关键路径。

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