國內量子計算領域傳來重大突破——本源量子自主研發的量子化學應用軟件CheMiQ正式版成功發布。這一里程碑式的事件,不僅標志著中國在量子計算軟件生態建設上邁出了堅實一步,更為化學、材料、制藥等領域的科學研究與工業應用,開啟了基于量子計算的全新范式。
CheMiQ是一款專為量子計算機設計的化學模擬軟件。它利用量子比特的疊加與糾纏特性,能夠以遠超經典計算機的效率,對分子結構、化學反應路徑、電子性質等進行高精度模擬與計算。長期以來,受限于經典計算機的算力瓶頸,復雜大分子體系(如新型藥物分子、催化劑、高分子材料)的精確模擬一直是科學界的巨大挑戰。CheMiQ的出現,旨在從根本上解決這一難題,將量子計算的潛力直接賦能于具體的產業應用場景。
本次發布的正式版CheMiQ,相較于早期測試版本,在多個維度實現了顯著提升:
- 算法與性能優化:集成了更多經過優化的量子化學算法,如變分量子本征求解器(VQE)的改進版本,能夠在當前含噪聲中等規模量子(NISQ)硬件上更穩定、更高效地執行計算任務,提升了模擬精度與成功率。
- 用戶體驗與交互:軟件提供了更加友好、直觀的圖形化用戶界面(GUI)和豐富的API接口。研究人員無需深入了解底層復雜的量子線路設計,即可通過配置化學分子式和計算任務,便捷地調用量子計算資源進行模擬,大幅降低了使用門檻。
- 硬件兼容與云平臺集成:CheMiQ與本源量子自家的量子計算機“本源悟源”以及超導量子芯片深度適配,同時支持通過本源量子云平臺進行遠程訪問和計算,為無法直接部署量子硬件的用戶提供了靈活的服務模式。
- 應用場景拓展:除了基礎的單點能、偶極矩計算外,正式版加強了對化學反應動力學、激發態性質、材料能帶結構等更復雜問題的支持能力,應用范圍進一步擴大。
作為一款核心的工業軟件,CheMiQ的自主研發成功,其意義遠不止于技術層面。它打破了國外在量子計算化學軟件領域的潛在壟斷,保障了我國在相關戰略領域的技術安全與自主權。從產業角度看,它為新藥研發(縮短藥物發現周期)、新能源材料設計(如高性能電池、光伏材料)、高端化學品合成等提供了前所未有的強大工具,有望催生顛覆性的創新成果。
量子計算本身仍處于發展的早期階段,量子硬件在比特數、保真度和連通性上仍需持續突破。CheMiQ作為領先的軟件解決方案,其價值在于提前布局生態,與硬件發展協同共進,為“量子優勢”在化學領域的真正實現鋪平道路。可以預見,隨著量子計算技術的不斷成熟,CheMiQ將成為連接量子算力與實際化學問題的關鍵橋梁,推動計算化學乃至整個物質科學進入一個全新的時代。