IonQ携手新思科技展示混合量子计算，仿真最多缩短14.6%

IonQ与Synopsys（新思科技）展示了一种混合量子计算方法，可将大规模工程仿真的运行时间最多缩短14.6%。该工作将量子算法集成到传统计算机辅助工程（CAE）工作流中，这类工作流用于汽车碰撞分析和喷气发动机仿真等应用。

对eeNews Europe读者而言，这一结果提供了一个实际案例，说明量子处理器可以嵌入现有工业软件，而不是彻底取代经典计算。它还指向近期机会：在仿真密集型工程工作负载中降低计算时间、能耗和基础设施成本。

量子计算瞄准仿真瓶颈

工程仿真可能涉及变量数以亿计的系统，对高性能计算（HPC）集群提出很高要求。在求解这些系统之前，软件必须高效组织底层方程，以最大限度减少不必要的计算和内存占用。

IonQ与Synopsys将量子算法集成到Synopsys的Ansys LS-DYNA仿真工作流中，以优化这一重排序步骤。量子组件并非仅依赖传统试错法，而是用于找出旨在降低计算开销的排列方式。

IonQ量子解决方案副总裁、技术院士（Technical Fellow）兼论文合著者Martin Roetteler博士表示：“喷气发动机或汽车碰撞测试的工程仿真，需要极大规模的经典计算集群连续运行数天。通过将先进量子算法嵌入核心工作流，我们将总仿真时间最多缩短了14.6%。由于这一复杂的组织步骤只需在仿真开始时执行一次，节省的时间会反复产生收益。这意味着工业用户能获得更快的求解、更低的计算成本和更少的能耗。”

在工业级模型上测试

研究人员在包括汽车、工业钻头部件、流体叶轮和喷气发动机总成在内的数字模型上测试了该混合工作流。最大网格包含多达3500万个数据点。

数值仿真最多使用150个量子比特，物理执行则在IonQ的36量子比特Forte离子阱量子计算机上得到验证。在所有测试模型中，运行时间改善至少为5.9%，最大降幅达14.6%。

两家公司称，在可比条件下，通常需要在经典超级计算机上运行7天的仿真，因此可节省约1天计算时间。

聚焦近期混合量子计算

Synopsys创新高级副总裁Prith Banerjee表示：“我们与IonQ共同推进量子计算机和混合仿真工作负载的发展，以释放工程设计与优化的新可能性。量子计算机有潜力大幅加速大型仿真工作负载，同时提高预测准确性。通过聚焦NISQ（噪声中等规模量子）时代可实现的突破，我们能在近期为客户释放部分潜力，同时为容错量子计算的完整前景做好准备。”

论文“End-to-end Performance of Quantum-Accelerated Large-Scale Linear Algebra Workflows”在加拿大多伦多举行的IEEE Quantum Week 2026上获得最佳论文一等奖，并且是IonQ被该活动接收的九篇论文之一。