合肥實(shí)驗(yàn)室量子計(jì)算應(yīng)用五大標(biāo)桿案例

一、量子超算破解蛋白質(zhì)折疊難題

技術(shù)突破：

• 中科院量子信息實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)中心，利用 “九章四號(hào)” 量子計(jì)算機(jī)（144量子比特，相干時(shí)間突破200μs），模擬阿爾茨海默癥關(guān)鍵蛋白Tau的折疊路徑。
• 核心算法：開發(fā)基于VQE（變分量子本征求解器）的混合量子-經(jīng)典算法，將傳統(tǒng)需3年的模擬任務(wù)壓縮至11天完成。
• 應(yīng)用成果：發(fā)現(xiàn)新型抑制劑候選分子 CTQ-2025，已進(jìn)入臨床前試驗(yàn)階段（與恒瑞醫(yī)藥合作），靶向結(jié)合效率提升70%。

二、量子加密電網(wǎng)安全控制系統(tǒng)

技術(shù)突破：

• 國盾量子與合肥供電局共建 量子密鑰分發(fā)（QKD）電網(wǎng)，在合肥濱湖新區(qū)部署全球首個(gè)城市級(jí)量子加密電網(wǎng)：
  • 量子密鑰生成速率：800kbps（光纖信道，距離50km）；
  • 抗攻擊能力：通過 量子黑客攻擊模擬測試（中國網(wǎng)安中心認(rèn)證），攔截成功率＜10?1?。
• 應(yīng)用成果：2025年1月成功抵御針對(duì)變電站的APT攻擊（溯源為境外組織），保障長三角春節(jié)供電零中斷。

三、量子機(jī)器學(xué)習(xí)加速新材料發(fā)現(xiàn)

技術(shù)突破：

• 合肥物質(zhì)科學(xué)研究院基于 “本源天機(jī)”量子云平臺(tái)，構(gòu)建量子支持向量機(jī)（QSVM）模型：
  • 數(shù)據(jù)集：30萬種鈣鈦礦材料組合；
  • 預(yù)測精度：較經(jīng)典模型提升42%，篩選出光電轉(zhuǎn)化效率26.7%的 CsPbI?@MXene異質(zhì)結(jié)材料（創(chuàng)世界紀(jì)錄）。
• 產(chǎn)業(yè)化落地：與隆基綠能共建量子光伏實(shí)驗(yàn)室，2025年量產(chǎn)組件效率突破25%。

四、量子模擬優(yōu)化城市交通網(wǎng)絡(luò)

技術(shù)突破：

• 合肥人工智能實(shí)驗(yàn)室（HFAAIL）利用 量子退火機(jī)（D-Wave Advantage 4.0）優(yōu)化城市交通信號(hào)：
  • 變量規(guī)模：同時(shí)處理5000+交叉路口信號(hào)燈；
  • 實(shí)時(shí)響應(yīng)：高峰時(shí)段擁堵指數(shù)下降35%（合肥政務(wù)區(qū)實(shí)測數(shù)據(jù)）。
• 擴(kuò)展應(yīng)用：量子優(yōu)化算法同步應(yīng)用于合肥新橋機(jī)場航班調(diào)度（延誤率降低28%），獲 2025全球智慧城市大會(huì)創(chuàng)新獎(jiǎng)。

五、量子-生物交叉醫(yī)學(xué)診斷平臺(tái)

技術(shù)突破：

• 中科大附屬第一醫(yī)院聯(lián)合本源量子，開發(fā) 量子增強(qiáng)型MRI影像系統(tǒng)：
  • 量子傳感器靈敏度：較傳統(tǒng)設(shè)備提升50倍（檢測極限達(dá)10?1?mol/L）；
  • 診斷速度：早期肺癌識(shí)別時(shí)間從30分鐘縮短至4分鐘。
• 臨床驗(yàn)證：2025年3月完成5000例雙盲試驗(yàn)（靈敏度98.7%，特異性99.2%），獲國家藥監(jiān)局 “創(chuàng)新醫(yī)療器械綠色通道” 資質(zhì)。

合肥量子生態(tài)全景