全国首款！东南大学发布量子计算线路设计优化与编译桌面软件平台

现代快报讯（通讯员 王璐 孙艳 记者 李楠）近日，东南大学在量子计算核心软件领域取得重要突破，成功发布国内首款集成多场景应用的量子线路设计优化与编译桌面软件平台——“东南・云霄”。该平台的问世，旨在破解当前量子计算推广应用中的数据安全性差、技术门槛高、硬件适配难等关键瓶颈，为我国在人工智能、信息通信、生物医药、新材料等前沿领域的创新提供了高效、安全的量子应用工具。

如何将强大的量子算法“翻译”成可在真实量子计算机上运行的指令，并保障核心数据的安全，是通往大规模应用道路上的“关键一公里”。

“东南・云霄”把数据安全“钥匙”交还用户，实现全流程本地化编译。以往，量子计算任务大多依赖云平台，用户需将核心数据上传，面临数据泄露和网络攻击的潜在风险。“东南・云霄”创新性地采用桌面软件形态，让用户可在个人电脑上完成从量子线路搭建、优化到编译的全过程，核心数据全程由用户自主掌控，无需上传云端。

这种“离线”工作模式，从根本上规避了数据在传输和云端存储中的安全风险，有效隔离外部网络威胁，为金融工程、国防科研等对数据安全有严苛要求的领域提供了可靠的解决方案。同时，平台友好的可视化界面也大大降低了操作的复杂性。

“东南・云霄”为量子线路“瘦身减负”，提升计算效率与硬件兼容性。复杂的量子算法通常对应着由海量量子门构成的深邃线路，这对当前充满“噪声”的量子硬件是巨大挑战。“东南・云霄”内置了先进的多层级优化策略，能对复杂的量子线路进行深度“瘦身”。

项目团队成员刘雨享介绍，用户可根据需求灵活选择优化等级，平台能将量子门数量和线路深度大幅压缩，显著简化计算结构。这不仅显著提升了运算效率，更重要的是，简化后的线路更容易在真实量子硬件上成功运行，为量子应用的实际落地奠定了坚实基础。

“东南・云霄”打破硬件体系壁垒，构建“一次开发，多处部署”新生态。为解决不同量子计算硬件架构间的“隔阂”，项目团队专门开发了跨架构量子计算适配接口。该接口能够兼容离子阱、中性原子、超导等多种主流量子计算硬件体系。这意味着，科研人员和开发者基于“东南・云霄”开发的量子应用，未来有望在不同的量子计算机上“无缝切换”，实现了“一次开发，多架构部署”。这一特性将有助于降低开发成本，提高算力利用率，从而加速量子计算应用的普及与迭代。

在实际应用场景中，“东南・云霄”已展现出卓越的赋能潜力。在生物医药领域，它将小分子药物生成任务中，连通有效分子的生成率从约0.01%颠覆性地提升至35.98%，为加速新药研发提供了全新范式；在图像识别领域，其混合量子-经典神经网络模型，在SAR图像分类和通用图像识别任务上均表现出超越传统模型的性能；在数学优化领域，平台能够高效求解最大割等组合优化问题，为物流、金融等行业的大规模优化难题提供了量子解决方案。

东南大学信息科学与工程学院张在琛教授表示：“‘东南·云霄’平台的成功研发，是我们团队探索‘量子技术+行业需求’融合应用新模式的重要成果。我们希望通过这一平台，以及正在研发的任务导向量子线路设计平台，持续降低量子计算的应用门槛，为我国量子计算产业的自主创新和高质量发展贡献力量。”

（通讯员供图）