国内最新量子计算机真机亮相 求解加速超100倍

这就是来自玻色量子的量子计算机——“天工量子大脑”。

5月16日，玻色量子举办了2023年首场新品发布会，直接把自家量子计算机抬到现场，完成对外亮相。

发布会不仅介绍了“天工量子大脑”的具体能力、实际应用情况，还细致讲解了具体原理，仿佛上了一场大学物理课！

目前，玻色量子已和平安银行、中国移动等展开了量子计算应用探索，发布会上分别进行了案例宣讲。

此外据悉，玻色量子3个月前刚刚获得中国移动的产业投资，这也是量子计算行业的首例产业战投。

国产量子计算机开始强调实用

总体来看，玻色量子的这场发布会不仅是对外发布最新自研量子计算机，更多层面还在强调量子计算的实用问题。

首先，“天工量子大脑”的三大优势，都体现在解决实际问题上：

-100个计算量子比特

-求解加速超100倍

-结果优于经典算法120%

其中，具有100个计算量子比特，意味着“天工量子大脑”已达国际领先水平。（对比来看，“九章二号”具有113个光子）

可以解决最高超过100个变量的数学问题，并实现了上百规模光量子之间的“全连接”控制。

同时，“天工量子大脑”具备完整的可编程能力，即对应不同的应用场景和不同算法，硬件无需修改，完全通过软件配置即可实现可扩展、可编程，这极大降低了实际问题的建模复杂度。

玻色量子CEO文凯表示，这是量子计算从理论优势向实用量子优势发展的重要里程碑。

量子计算的显著优势体现在处理大规模计算和复杂问题。

经过数十个实际案例的测试验证，相比于经典优化算法，“天工量子大脑”求解速度平均加速100倍。相比暴力破解的穷举法，加速效果提升了多个数量级。

对于复杂问题而言，往往复杂度越高，量子计算的优势越明显。

并且这种能力有点像AI大模型的能力“涌现”，当计算规模达到一定程度后，优势会开始明显显现。

玻色量子表示，100量子比特，就是一个新的转折点。

据了解，“天工量子大脑”实现加速，根本原理是利用相空间内的量子叠加态效应。

相干光量子计算机利用光子作为量子比特，来实现量子计算和信息处理。

当光穿过非线性材料时，其光子的波长和相位都会发生变化，在精准控制其能量和相位的过程中，在相空间会出现量子叠加态效应。利用该效应，基于timebin，“天工量子大脑”完成了100光量子比特的并行加速计算。

timebin用于描述量子光学中关于时间的分割和编码方式，将时间分割成若干个离散的区间或时间槽，每个时间槽代表一个特定的时间段，光子到达或离开时间被映射到相应的时间槽中，这种时间分割可以用来编码和传输量子信息。

值得一提的是，为了方便进一步理解“天工量子大脑”的能力，玻色量子CTO魏海直接在现场来了一节“物理课”。

他表示，在实际问题求解中，“天工量子大脑”适用于高效求解组合优化问题。

最具代表性的是21个NP-Complete模型（简称“NPC”），这个模型的应用在生活中很常见，比如打开地图、外卖软件，优化路径规划就需要用到这个模型。

我们研发过程中发现，无论是学术界还是行业界、经典计算还是量子计算，都很喜欢用Max-Cut（最大割）问题作为求解的demo。

Max-Cut是一种图论问题，被广泛研究和应用于离散优化、计算机科学和理论物理等领域。该问题的目标是找到一个图的划分，使得图中两个划分集合之间的边的权重之和最大化。

Max-Cut问题有许多重要的应用，包括社交网络分析、电路设计、图像分割、聚类分析等。

由此，玻色量子也提出采用在经典计算和量子计算中都通用的Max-Cut问题作为实用量子计算的“算力标准”。

此外，为了满足量子计算机在实用过程中的各种高要求，玻色量子还已研发了一系列配套设备“量晷”、“量枢”等。并推出了“开物”SDK，能够提供定制化开发服务。

据了解，目前玻色量子已经和平安银行、中国移动等达成合作，将量子计算应用于金融、云计算、通信、电力等场景。

玻色量子是谁？

玻色量子成立于2020年，专注于量子计算，base北京朝阳区。

目前公司已获得4轮融资，最新一轮PreA+轮融资在亿元级别，由北京中移数字新经济产业基金、华控基金联合领投，盈富泰克、朝科创等机构跟投。

此前投资方还有点亮资本、元和资本、海贝资本等。

创始人CEO文凯，本硕毕业于清华大学，在斯坦福大学获得量子计算博士。

据芯东西此前采访，文凯是在大三时选择了量子信息学方向，在进入斯坦福大学后被浓厚的创业氛围感染，由此萌生了将量子计算与产业真正结合的想法。

博士毕业后，文凯曾于谷歌就职，也创办过AI领域的企业。

创始COO为马寅。

他毕业于中国科学院光电专业，曾任航天五院神舟飞船精密仪器分系统主任设计师。

CTO魏海博士本科毕业于清华大学，后赴斯坦福攻读电子工程学博士，专注高性能计算、量子计算领域。

曾研发世界首个碳纳米管计算机并登上Nature封面，曾任阿里高管。