上海交通大學量子科學計算團隊22日正式發布全球首款量子科學計算平臺UnitaryLab，通過開發覆蓋偏微分/常微分方程求解、數值線性代數、優化、機器學習、統計計算等領域的量子算法，突破經典計算的算力瓶頸，為高難度科學與工程問題提供高效求解方案。

從天氣預報、藥物設計到金融風險管理，眾多前沿領域的發展都離不開復雜的科學計算求解。傳統計算機面對大規模、高維度、多尺度、高精度的計算需求時，往往陷入“算力不足、耗時過長”的困境，計算效率的瓶頸已成為制約發展的核心痛點。

UnitaryLab1.0首先著眼于常/偏微分方程求解這一科學計算核心問題，它實現了對常/偏微分方程的量子算法構建、求解和量子線路設計，成功突破傳統計算效率瓶頸。

據介紹，UnitaryLab1.0的核心優勢源于上海交通大學金石、Nana Liu團隊提出的“薛定諤化”系列量子算法。該算法創新性地將偏微分方程轉化為量子系統可直接處理的酉演化形式(薛定諤型方程)，解決了傳統量子算法難以適配復雜科學工程計算問題的行業痛點。該算法實現了量子計算與經典科學工程計算的高效銜接，降低了量子計算的應用門檻，為金融、能源、醫療等行業的復雜計算問題提供了全新解決方案，對推動量子計算產業化具有重要意義。

UnitaryLab的核心使命，是以“薛定諤化”、線性代數、優化等各類量子算法為基礎，構建一個全流程、上手快的量子科學計算平臺，旨在讓強大的量子算力真正走出實驗室，服務于科研與產業創新。

“這款產品極大地降低了使用量子計算的門檻。”UnitaryLab平臺總負責人張鐳教授表示，UnitaryLab1.0讓工程師、科研人員、學生等非量子領域用戶，也能快速開展量子科學計算與工程仿真，將建模周期大幅縮短，極大地加速了復雜問題的求解效率，推動了量子產業人才培養的全面升級。

UnitaryLab1.0創新支持“科研+產業”雙場景適配，實現“一套平臺滿足多重需求”。據其軟件開發負責人胡俊鵬博士介紹，平臺覆蓋多領域高算力需求的核心求解方程，真正實現“一次開發，多場景部署”。這不僅豐富了高校的量子教學的工具，更打通了“人才培養-科研創新-產業應用”的完整鏈條，讓企業的實際問題也能反哺科研創新。

平臺推出后已獲得海內外科研團隊的積極測試，用于量子計算模擬的研究。同時吸引了大量的合作者，平臺已與國內量子硬件頭部企業達成合作，將UnitaryLab1.0應用于真機驗證；已與不同企業端的工業設計仿真軟件團隊、通用型科學計算與系統仿真軟件團隊建立初步合作溝通，積極探索不同領域的量子賦能。團隊還將就偏微分方程量子算法的標準設置等開展研究，構建“算法流程—線路實現—軟硬件接口”全鏈路PDE量?求解標準體系，推動量?算法從“碎?化探索”轉向“標準化落地”。

未來，團隊將繼續深耕量子算法創新并研發特色算法適配的專用硬件設備，迭代升級UnitaryLab平臺的功能模塊與應用生態，推動軟硬件一體化解決方案的規模化落地，讓量子計算成為驅動產業升級、破解算力瓶頸的核心引擎。(記者 許婧 鄭瑩瑩)