2023年度量子信息技术应用征集了成员单位提交的4项典型应用探索案例，涉及量子计算、量子加密等技术的应用，展现了在金融、图像渲染、无人机等行业和领域的应用探索进展。经联盟会议讨论，更新编制了《量子信息技术应用案例集(2023)》，旨在向业界展示量子信息技术的潜在应用价值，分析应用发展现状和面临问题，为技术成果转化和应用产业培育提供参考。
### 量子信息技术应用案例集（2023年）
#### 案例一：基于量子计算的信用评分特征筛选
**应用背景与需求**
在金融领域中，信用评分模型是评估个人或企业信贷风险的关键工具之一。随着大数据时代的到来，金融机构面临着海量数据处理的需求，特别是在特征筛选这一环节上。特征筛选是指从大量数据中挑选出最具预测价值的特征变量的过程，这对于建立高效且准确的信用评分模型至关重要。
传统的特征筛选方法通常基于统计学和专家经验，但这种方法在面对大规模数据集时往往会遇到诸如筛选准确性不高、处理时间过长以及对专家依赖性高等问题。为了解决这些问题，量子计算作为一种新兴的技术被引入到了金融领域。量子计算利用量子位（qubits）的超导性和量子纠缠等特性，可以在理论上提供比传统计算更加高效的处理速度和计算能力，尤其适用于解决复杂的优化问题。
**现状与需求**
金融行业对数据分析的需求极为严格，尤其是在特征筛选阶段，当面临大量的特征变量时，传统的人工筛选方法不仅费时费力，而且很难保证筛选的准确性。因此，寻求一种能够快速、准确地完成特征筛选的方法成为了迫切的需求。
**技术原理与优势**
**概念原理/关键技术**
本案例采用的是光量子计算技术，这是一种利用光子的量子性质进行计算的技术。光量子计算可以通过使用光量子的叠加态来对组合优化问题进行指数级别的加速求解。其中，相干量子计算机是一种专用的量子计算设备，它利用简并光学参量振荡（DOPO）过程来实现并行计算，通过系统伊辛相变的物理能量演化过程，实现对复杂组合优化问题的加速求解。
相干量子计算机的主要优势包括：
1. **量子比特规模大**：实验验证的量子比特数量已经超过1万个。
2. **室温稳定运行**：通过精确控制激光，确保设备在室温条件下稳定运行。
3. **全连接特性**：能够适应量子AI中的复杂神经网络结构。
4. **CIM技术方案**：在国内外已经有工程样机和算法验证。
**技术优势/成熟度分析**
特征选择作为一种有效的数据预处理策略，对于提高最终模型的准确性和效率至关重要。当前，信用评分模型在金融科技领域已经相当成熟，并且有广泛的实践经验。本案例中提出的解决方案已经通过实验室验证，结果显示其结果符合预期，表明该技术的成熟度达到了较高水平。
**应用方案与实践**
**解决方案/系统架构/产品情况**
本方案的核心是使用量子计算解决二元无约束二值优化（QUBO）问题。具体来说，采用相干伊辛机（CIM）作为计算平台，这种机器能够在耗散系统中实现量子加速求解。相干量子计算机基于简并光学参量振荡（DOPO）的原理，能够在短时间内处理复杂的优化问题，特别适用于金融领域的信用评分模型中的特征筛选任务。
**实践成果**
通过实际应用，基于量子计算的特征筛选方法显示出了明显的优势：
- **提高了筛选效率**：相比传统方法，量子计算方法能够更快地完成特征筛选工作，极大地节省了时间和计算资源。
- **保持了筛选准确性**：尽管采用了新的计算方式，但在筛选准确性的表现上并未逊色于传统方法。
- **降低了对专家依赖**：量子计算方法减少了人工干预的需求，从而降低了对专家经验的依赖程度。
基于量子计算的信用评分特征筛选方法为金融领域提供了一种全新的解决方案，展示了量子信息技术在实际应用场景中的巨大潜力。随着量子计算技术的不断进步和发展，预计未来将会有更多类似的创新应用涌现出来。
