萨斯喀彻温大学（USask）新购置的量子计算机将在多个知识领域承担繁重任务。
这台由加拿大高校自主拥有并运营、具备全栈式架构与开放设计的量子计算机，将支撑人类健康、国防、能源及农业等多学科的研究合作。
该校数学与统计学系正教授史蒂文·雷安博士在接受《电子工程时报》采访时表示，大学自身禀赋为购置量子计算机提供了充分的商业依据：“我们这里聚集了大量量子领域人才。”
校园内设有疫苗传染病组织（VIDO），这是加拿大唯一一家由公共资金支持的疫苗实验室，长期开展疫苗发现相关的大量计算工作。雷安指出，USask还频繁与全球粮食安全研究所、全球水资源安全研究所及位于本校的加拿大光源中心开展合作。“甚至连加拿大航天局也在本地设有部分业务。”
该校还设有量子拓扑及其应用研究中心（quanTA），雷安担任该中心主任。“这并非孤立地采购一台量子计算机，”他表示，“我们将直接对接各领域的专业力量，把真实世界中的大规模应用场景直接带入设备运行中，而非仅让一群量子专家在玩弄工具。”
除粮食安全、疫苗与传染病研究外，雷安还提到，通过推进量子加密技术，该设备有望为国防应用及更安全的通信提供支持。“量子计算机的强大算力，正引发人们对当前数据加密方式可行性的质疑，”他说，“这确实是未来必须直面的重大挑战。”
雷安指出，应对该问题主要有两种思路：其一是发展后量子加密技术，即训练经典计算机以天然抗量子攻击的方式进行加密；其二是他本人更关注的方向——“利用量子计算机与量子处理器本身作为新一代数据加密器”。他强调：“对抗量子计算机的最佳武器，就是另一台量子计算机。”
USask的全栈式量子计算机是国际协作成果，其中加拿大贡献突出：总部源自萨斯喀彻温省穆斯贾的Rigetti Computing公司提供了Novera 9量子比特超导量子处理单元（QPU）；Qblox公司提供可扩展、模块化的量子控制系统；QuantrolOx公司贡献了Quantum EDGE平台，用于自动化调谐与优化；埃德蒙顿的零点低温公司（Zero Point Cryogenics）则供应Model L稀释制冷机，确保设备运行所需的超低温环境。
“我们希望支持这片草原上的本土技术，”雷安说，“它具备极强的制冷能力。”此外，Testforce Systems也提供了额外支持。
雷安透露，此前USask研究人员曾接入位于魁北克布罗蒙特的IBM量子计算机，并创造性地利用其实现人体蛋白质网络逻辑的逆向工程，“这对疫苗关键特性设计具有重要意义”。
在能源领域，USask已设计出量子电路，成功建模省内北部微电网系统。“该电网混合使用太阳能与柴油发电，目标是最大化太阳能占比、最小化柴油消耗，”雷安解释道，“尤其在光照弱、气候寒冷的季节，这一优化极具挑战性。”
至于量子农业，雷安认为这是一个广阔而崭新的领域，预计很快将通过与农学院及全球粮食安全研究所的合作，产出切实可行的应用成果。“我们萨斯喀彻温大学的座右铭是：努力成为世界所需要的大学。”
雷安认为，量子技术的未来在于协作与分布式部署，他本人已与捷克共和国及德国相关方就量子合作展开对话。USask此次购置量子计算机，亦延续了其与卡尔加里大学签署的意向书精神，双方正共同构建全球量子生态系统，将quanTA中心与卡尔加里大学的“量子城”枢纽相连，打造贯穿萨斯喀彻温省的新兴量子走廊，推动区域量子创新协同发展。
“分布式量子计算的未来已然来临，”雷安表示，“加拿大在量子领域正展现出远超其体量的实力。我们正在真正‘打出全垒打’，有望成为量子技术务实应用的全球灯塔。”
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