优化量子计算能效：法国多方联合探索低能耗计算未来

7月，法国电力公司（EDF）、量子计算公司 Quandela 和 Alice & Bob，以及法国国家科学研究中心（CNRS）联合宣布启动“量子电路能量优化”（OECQ）项目。该项目旨在研究量子计算能耗，并在全球范围内率先制定量子计算全栈能效评估标准。

该项目耗资610万欧元，其中450万欧元来自法国公共投资银行（Bpifrance）负责管理的“法国2030计划”资助。这一跨学科合作项目将通过对比传统高性能计算（HPC）系统与量子计算的能效表现，探讨更可持续的计算方式。

项目核心：量子计算的全栈能效优化

OECQ项目分为两大阶段展开：

第一阶段：能耗评估

EDF 和合作伙伴将基于实际工业案例对高性能计算和量子计算的能耗进行对比。这一阶段将首次提供量子计算全栈能耗的详细测量数据，涵盖量子处理单元（QPU）以及支持其运行的辅助设备。

第二阶段：能效优化

在明确能耗瓶颈后，项目将重点优化量子计算机的能耗表现，不仅限于量子处理器本身，还包括辅助技术设备。这一阶段的目标是设计和测试更高效的量子计算处理器原型。

合作伙伴的角色与贡献

（1）EDF：提供工业案例与计算能力

作为能源转型的领导者，EDF 自2017年起已组建量子计算研究团队，探索其计算速度与能效优势。在本项目中，EDF 将为量子算法测试提供工业场景支持，并为能耗评估提供计算能力。

（2）Alice & Bob：开发高效超导量子比特

Alice & Bob 专注于量子处理单元和算法开发。其创新“猫态量子比特”架构被用于评估解决实际应用案例所需的能耗，并优化其硬件设计。

（3）Quandela：推动光子量子计算技术

Quandela 专注于半导体量子比特和集成光子技术。其光子平台将用于测试和开发能耗更低的量子算法解决方案。

（4）CNRS：方法学指导与标准制定

CNRS 的量子能量团队（QET）负责提供量子计算全栈能耗分析的方法论支持，并推进能效标准化工作。该团队此前已提出全球首个量子计算能耗分析方法。

开创意义：量子计算的责任式创新

该项目被誉为全球首个专注于量子计算能耗优化的大型研究计划，代表着量子计算从技术研发向可持续发展的重要转型。

• 低碳与高效：双重驱动

EDF 量子计算负责人 Joseph Mikael 表示：“量子计算为计算速度和能效优化带来了革命性机遇。我们的目标是促进一种负责任的、低碳的数字转型。”

• 法国的全球领导地位

CNRS 高级科学家 Alexia Auffèves 强调：“OECQ项目将巩固法国在量子能量学领域的领先地位，并引领一种新的责任式创新模式。”

• 企业视角

Alice & Bob 的 CEO Théau Peronnin 强调，能效优化不仅是技术发展的核心，也是量子计算实现竞争优势的关键。

Quandela 的 CEO Niccolo Somaschi 则指出，推动量子技术的边界必须以可持续性为基础，确保其长远发展。 

参考文献：

[1]Niccolò Coppola. EDF, Alice & Bob, Quandela and CNRS Partner to Optimize Quantum Computing’s Energy Efficiency[EB/OL](2024-07-10). https://alice-bob.com/newsroom/edf-alice-bob-quandela-cnrs-quantum-computing/.

[2]EDF, Quandela, Alice & Bob, and CNRS Collaborate on €6.1 Million ($6.542M USD) Project to Enhance Quantum Computing Energy Efficiency[EB/OL](2024-07-10). https://quantumcomputingreport.com/edf-quandela-alice-bob-and-cnrs-collaborate-on-e6-1-million-6-542m-usd-project-to-enhance-quantum-computing-energy-efficiency/.