6月23日，美国能源部宣布启动“量子创世纪”（Quantum Genesis）计划，目标是在2028年前建成并部署全球首个具有科学研究价值的容错量子计算能力，为化学、材料、聚变、高能物理等关键科学领域提供新一代计算平台。该计划是美国“创世纪计划”的重要组成部分，也是落实特朗普政府《关于开启量子创新新时代》行政令的重要举措，旨在联合国家实验室、高校和产业界，加快容错量子计算技术突破，进一步巩固美国在量子信息科学领域的国际领先地位^[1]。

根据能源部规划，量子创世纪计划主要有三部分内容：

1、开展容错量子计算竞赛。加速实现具有科学应用价值的容错量子计算机并计划于2028年建成拥有数百个逻辑量子比特的容错量子计算系统，以验证其在真实科学问题中的计算能力。项目重点突破逻辑量子比特构建、量子纠错、容错架构设计以及软硬件协同优化等关键技术，使量子计算能够稳定执行长深度量子算法，面向量子化学模拟、先进材料设计、等离子体物理、高能物理等领域开展传统超级计算机难以完成的科学计算。同时，竞赛团队将与美国国家实验室、国家量子信息科学研究中心（NQISRC）及科研用户设施协同开展算法验证、系统测试和应用开发，加快容错量子计算从实验验证向科学应用转化。

2、建设国家量子超级计算用户设施。打造AI-量子计算融合科研平台。能源部将建设全球首个国家级量子超级计算用户设施，为美国科研人员提供多种技术路线量子计算机的统一开放平台，包括超导、离子阱等不同类型量子系统，并与现有百亿亿次级（Exascale）超级计算机及未来后Exascale计算平台实现协同运行。平台还将接入能源科学网络（ESnet）、AI基础设施以及“创世纪计划”科学与安全平台，形成“高性能计算-AI-量子计算”一体化科研基础设施。通过经典计算负责数据处理与数值模拟、AI负责模型训练与智能优化、量子计算负责解决高复杂度量子模拟和组合优化问题，实现异构算力协同，为能源、基础科学及国家安全等领域提供新型计算能力。

3、布局量子计算应用导向研发。推动关键科学问题研究率先实现量子优势。能源部将围绕具有重大科学价值和应用前景的研究方向开展专项研发，联合高校、国家实验室和企业建立跨学科研究团队，遴选能够体现量子计算优势的“标志性科学应用”。研究重点包括量子算法开发、应用软件栈构建、量子-经典混合计算框架、科学应用基准测试及系统评估等，通过真实科学任务反向牵引量子硬件与软件协同演进。项目将建立面向量子计算的科学应用评价体系，以化学反应机理、复杂材料电子结构、聚变等离子体模拟、高能粒子物理等典型任务作为验证对象，为未来通用容错量子计算机的发展提供技术路线和性能基准。

（李晨曦 黄茹 张秋菊）