研究背景 - 量子计算基于量子力学原理,具有远超经典计算的并行计算能力,目前处于含噪中等规模(NISQ)阶段,并正向通用容错量子计算(FTQC)发展[1][12][20] - 产业面临量子计算机能否解决行业真实问题、超越经典计算性能等核心疑问,当前缺乏能准确评估量子计算整体性能的工具与方法[1][14][24] - 构建评测框架旨在明确计算问题的真实需求边界、量子计算机的真实计算能力边界以及部署环境的刚性需求边界,通过迭代评测定位应用差距[20][23][24] 行业场景与需求:移动网络 - 移动网络是典型的高算力需求行业,在信号处理、网络优化、人工智能和数据处理方面面临巨大挑战[1][27][32] - 信号处理案例:未来去蜂窝场景512×8维度MIMO矩阵计算,经典计算机求解带来极大处理时延与能耗[1][29][30] - 网络优化案例:500小区联合覆盖优化问题,求解空间达2的500次方,经典计算机无法求解;100个用户的多用户同频调度属于非多项式级复杂度难题[1][30][36] - 人工智能与数据处理:移动网络AI大模型的训练与推理带来极大资源开销,海量高维异构数据为模型设计带来挑战[31][32] 行业场景与需求:金融行业 - 金融行业在投资组合优化、风险管理等方面存在迫切的算力需求,例如投资组合优化需处理海量数据以寻找最佳资产配置方案[1][26] 量子计算应用能力体系框架 - 应用能力关键指标涵盖计算需求和应用能力指标两大部分,计算需求包括计算时长、精度、规模和效能等,应用能力指标涉及硬件性能、算法性能、增强性能、扩展能力和部署能力等[1][4] - 技术成熟度可作为评估指标,当前不同类型量子计算机技术成熟度不同,报告提出了量子计算应用能力等级指标[1][4] 量子计算应用能力评测方法 - 评测分为基础技术能力、应用技术能力和综合应用与未来前景评测三级,评测类别包括基准测试和方案测试[1][4] - 报告以移动网络计算需求为例给出量子算法应用能力评测案例,例如最大加权独立集QAOA算法测试例需40量子比特,线路深度30层及以上[36][38] 量子计算应用能力评测标准化需求 - 当前存在综合能力指标不明确、评测方案不一致等问题,开展评测标准化工作意义重大[1][5] - 未来可从产业和学术角度同步推进标准化预研与制定,同时面临产业成熟度不一致、技术路线多样等挑战[1][5] 总结与展望 - 量子计算应用能力评测对连接行业需求和量子计算能力至关重要,但目前行业需求与量子计算融合尚处初期,无法量化部分工程性能[1][6] - 未来需关注评测研究和标准化进展,完善指标体系和等级体系,为产业发展提供更实用的参考[1][6]
2025年量子计算应用能力指标与测评研究报告
搜狐财经·2025-04-27 16:02