超融合是量子计算机与经典超级计算机在系统架构、基础设施和工作流程层 系统,实现物理机、虚拟机、量子设备的“一账式管理”,可根据任务需求动态分 面的整合,通过将量子计算机的强大并行处理能力和超级计算机的高效数值 配经典算力与量子算力(如金融风控任务中,量子模块处理组合优化问题,经 计算能力相结合,探索尝试把复杂问题拆分,使得适合量子计算的任务得到量 典模块负责数据预处理与模型迭代)。< 子加速,而其他任务则由超级计算机处理。“量超融合”是解决生物制药、材料 三是编程框架层。针对国内开发者习惯,优化量子一经典混合编程工具链 （如本源量子的OriginQ、国盾量子的Q-Compute）,支持将高级编程语言（如 案。目前量子计算与超算融合仍然面临着硬件稳定性和算法优化等挑战,量超 Python）自动拆解为“经典指令+量子指令”,降低融合应用开发门槛。 四是算法层。为应用层提供典型的量子一经典融合算法,量子一经典融合 融合的实现需要在多个维度进行尝试与探索,包括兼容性与集成、软件与算 法、资源管理与调度等。 算法是当前含噪声中等规模量子(NISQ)时代最具实用前景的计算范式,其核 心思想是将计算任务合理分解,利用量子处理器执行特定子任务,同时依赖经 量超融合的关键技术主要有以下四个方面，一是量子与经典系统的接口技 典计算机进行整体控制、参数优化和结果后处理,从而协同解决复杂问题。代 术,通过开发高效的量子到经典、经典到量子的信号转换和接口技术,建立标准化 的接口,允许不同的量子硬件(如超导离子阱、光量子、冷原子等)与HPC系统无 习(QML)和量子神经网络(QNN)等。 缝连接。二是量子计算与超级计算机的无缝对接,通过建立统一的计算环境,实现 五是应用层。该层主要通过封装好的软件/函数,或自定义开发的形式向 量子计算与超级计算机的无缝且高效的集成,要求对硬件系统、软件开发和数据 行业用户提供计算服务,包含了量子经典融合计算主要的应用领域,如人工智 传输等方面都要有相应设计和优化。三是量子计算与超级计算机的协同优化,通 能、生物医药、量化金融、交通物流和能源材料等。在人工智能领域,将探索量 过对量子算法和经典算法的协同优化,进一步提高计算效率,需要在算法设计的 子算法在知识蒸馏和神经网络训练中的应用,验证量子计算对人工智能的加 速作用。在生物医药领域,研发利用量子细胞组学研究算法,推动生物制药的 创新。金融科技领域,将探索量子算法在金融风控中的应用,验证其对现有金 分的测试和验证,以确保量子计算与超级计算机的协同工作达到预期的效果,包 括对计算任务的性能评估、资源利用率分析以及对协同工作流程的优化 国内量超融合技术体系以“兼容现有、面向未来”为原则,构建了“应用层 -算法层一编程框架层一调度管理层一物理资源层”的五级架构。 一是物理资源层。不追求“从零构建量子专用架构”而是将量子计算机 （如超导、光量子设备)作为“新型协处理器”,与曙光、联想等国产经典超级计 算机深度集成,形成“经典算力为主、量子算力加速"的混合硬件体系。 二是调度管理层。突破“量子一经典任务割裂”难题,开发统的资源调度