玻色量子重磅發(fā)布自研100量子比特相干光量子計(jì)算機(jī)

2023年5月16日，北京玻色量子科技有限公司（以下簡稱“玻色量子”）在北京正大中心成功召開了2023年首場新品發(fā)布會，重磅發(fā)布了自研100量子比特相干光量子計(jì)算機(jī)——“天工量子大腦”。

就在3個月前，因“天工量子大腦”在通信、金融等領(lǐng)域的巨大潛力，使得玻色量子獲得了中國移動的產(chǎn)業(yè)投資，這也是量子計(jì)算行業(yè)里的首例產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)投。玻色量子也一直踐行以量子計(jì)算實(shí)用化為本，敢為天下先，在各行各業(yè)探索量子計(jì)算的真實(shí)價(jià)值，做“實(shí)用化：能用且有用”的量子計(jì)算機(jī)。

產(chǎn)品發(fā)布會

北京市朝陽區(qū)人民政府黨組成員、副區(qū)長，朝陽園工委書記舒畢磊副區(qū)長在致辭中提到，“北京玻色量子科技有限公司是在朝陽區(qū)落實(shí)《朝陽區(qū)打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)示范區(qū)實(shí)施方案》過程中涌現(xiàn)出來的優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)代表，現(xiàn)已成為了朝陽區(qū)乃至于北京市量子信息領(lǐng)域的代表性企業(yè)。未來希望玻色量子團(tuán)隊(duì)繼續(xù)發(fā)揮‘敢于挑戰(zhàn)硬科技、敢啃硬骨頭’的決心和潛心科研、求實(shí)創(chuàng)新的實(shí)干精神，推動量子計(jì)算的實(shí)用化，真正把量子計(jì)算注入到產(chǎn)業(yè)之中，為朝陽區(qū)構(gòu)筑未來產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢做出突出貢獻(xiàn)?！?/p>

軔發(fā)于硎，跬步千里。此次新品發(fā)布會不僅標(biāo)志著玻色量子邁出了實(shí)用化量子計(jì)算應(yīng)用的關(guān)鍵一步，還代表著光量子計(jì)算領(lǐng)域?qū)嵱没年P(guān)鍵里程碑。

追溯人類已知最早的計(jì)算工具，是在四萬年前的南非發(fā)現(xiàn)的三根股骨。而科技進(jìn)步的每一小步，背后都是算力突飛猛進(jìn)的一大步。在發(fā)布會現(xiàn)場，玻色量子創(chuàng)始人&COO馬寅提出，量子計(jì)算本質(zhì)上就是算力的‘遷躍’。

伴隨著電子計(jì)算機(jī)賴以提升算力的摩爾定律走到了盡頭，新的場景呼喚全新的計(jì)算工具。

WHAT：100量子比特相干光量子計(jì)算機(jī)真機(jī)

未來全新的計(jì)算工具是什么？玻色量子創(chuàng)始人&CEO文凱博士在發(fā)布會現(xiàn)場給出了答案——量子計(jì)算機(jī)。

文凱博士對此次發(fā)布的相干光量子計(jì)算機(jī)——“天工量子大腦”，從三大優(yōu)越性進(jìn)行了深入講解，突出展示了玻色量子已具備量子計(jì)算核心器件、關(guān)鍵組件的自主研發(fā)硬科技實(shí)力和“天工量子大腦”的量子優(yōu)勢。

第一，玻色量子自研的“天工量子大腦”具有100個計(jì)算量子比特，已達(dá)國際領(lǐng)先水平?！疤旃ち孔哟竽X”可以解決最高超過100個變量的數(shù)學(xué)問題，并實(shí)現(xiàn)了上百規(guī)模光量子之間的“全連接”控制，具備完整的可編程能力，即對應(yīng)不同的應(yīng)用場景和不同算法，硬件無需修改，完全通過軟件配置即可實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展、可編程，充分利用光量子計(jì)算優(yōu)勢，極大降低了實(shí)際問題的建模復(fù)雜度。

文凱博士強(qiáng)調(diào)，這是量子計(jì)算從理論量子優(yōu)勢向?qū)嵱昧孔觾?yōu)勢發(fā)展的重要里程碑。

第二，“天工量子大腦”的求解速度比經(jīng)典優(yōu)化算法平均加速超過100倍。量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算加速度是體現(xiàn)量子優(yōu)勢的重要指標(biāo)。經(jīng)過數(shù)十個實(shí)際案例的測試驗(yàn)證，相比于經(jīng)典優(yōu)化算法，求解速度比經(jīng)典速度平均加速超過100倍，而相比暴力破解的窮舉法，算力優(yōu)勢更是提升了多個數(shù)量級。

第三，“天工量子大腦”的平均求解結(jié)果優(yōu)于經(jīng)典算法120%。在計(jì)算復(fù)雜度越高的問題上，量子計(jì)算的優(yōu)勢越發(fā)明顯。類似于AI大模型的“涌現(xiàn)”能力，當(dāng)量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算規(guī)模提升之后，大規(guī)模量子計(jì)算的實(shí)用量子優(yōu)勢逐步“涌現(xiàn)”，而100量子比特就是這一轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

自公司成立起，玻色量子就一直專注于光量子計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域深耕細(xì)作，聚焦技術(shù)創(chuàng)新不斷突破，成功以100量子比特建立了光量子計(jì)算領(lǐng)域?qū)嵱没年P(guān)鍵里程碑。

WHY：天工量子大腦技術(shù)架構(gòu)&算力評測標(biāo)準(zhǔn)

玻色量子CTO魏海博士循序漸進(jìn)的剖析了“天工量子大腦”的光量子疊加特性、整機(jī)架構(gòu)及核心器件、“開物”SDK，解答了“天工量子大腦”量子優(yōu)勢的來源，最后提出Max-Cut是實(shí)用量子計(jì)算的“算力標(biāo)準(zhǔn)”。

當(dāng)光穿過非線性材料時，其光子的波長和相位都會發(fā)生變化，在精準(zhǔn)控制其能量和相位的過程中，在相空間會出現(xiàn)量子疊加態(tài)效應(yīng)，這也是“天工量子大腦”實(shí)現(xiàn)加速的根本原因，玻色量子利用該效應(yīng)，基于timebin，完成了100光量子比特的并行加速計(jì)算。

為了滿足光量子存儲運(yùn)算的極高精度需求，實(shí)現(xiàn)超過100個量子比特的存儲，玻色量子自主研發(fā)了一款光量子計(jì)算專用光纖恒溫控制設(shè)備——“量晷”，該設(shè)備能將光纖的溫度變化穩(wěn)定在千分之一攝氏度量級，即能夠做到0.001℃的溫度穩(wěn)定維持，有效避免環(huán)境溫度波動帶來的光纖內(nèi)存長度誤差。

為了導(dǎo)入計(jì)算問題的參數(shù)矩陣，玻色量子自研了光量子測控一體機(jī)——“量樞”，集光量子測量反饋、系統(tǒng)狀態(tài)檢測、計(jì)算流程控制等功能于一體，在GHZ調(diào)控速率下同時控制、讀取和執(zhí)行快速反饋來操控100個計(jì)算量子比特。

量子計(jì)算從來不是“單打獨(dú)斗”，要與經(jīng)典計(jì)算聯(lián)合工作。為了“連接”量子計(jì)算與經(jīng)典計(jì)算，為了聯(lián)合更多的開發(fā)者和客戶一起搭建量子計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)，玻色量子推出了“開物”SDK，為有特殊大規(guī)模計(jì)算需求的客戶提供定制化的開發(fā)服務(wù)。

Max-Cut是實(shí)用量子計(jì)算的“算力標(biāo)準(zhǔn)”

魏海博士提到，在實(shí)際問題求解中，“天工量子大腦”適用于高效求解組合優(yōu)化問題，其中最具代表性的21個NP-Complete模型（簡稱“NPC”）在我們的生活中無處不在。這些問題之間可以互相歸約轉(zhuǎn)化，技術(shù)中經(jīng)常用Max-Cut問題來做統(tǒng)一的數(shù)學(xué)表達(dá)，表征計(jì)算復(fù)雜度。比如經(jīng)典計(jì)算中的很多代表性企業(yè)等都曾使用Max-Cut來做新品算力的標(biāo)定。因此，為了標(biāo)定量子計(jì)算的算力優(yōu)勢，我們采用在經(jīng)典計(jì)算中和量子計(jì)算中都通用的Max-Cut問題來作為實(shí)用量子計(jì)算的“算力標(biāo)準(zhǔn)”。

Max-Cut問題是實(shí)用量子計(jì)算的“算力標(biāo)準(zhǔn)”

WHERE：以實(shí)用性為起點(diǎn)，真機(jī)測試賦能千行百業(yè)

2022年12月，玻色量子與平安銀行在“量子+金融”領(lǐng)域達(dá)成深入合作，基于實(shí)際金融場景及需求，共同打造量子計(jì)算的行業(yè)級應(yīng)用解決方案。在發(fā)布會現(xiàn)場，平安銀行LAMBDA實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人崔孝林代表平安銀行發(fā)表了案例宣講。

2023年5月，玻色量子與清大科越股份有限公司（簡稱“清大科越”）在“量子+電力”領(lǐng)域達(dá)成深入合作，基于電力行業(yè)的實(shí)際場景與業(yè)務(wù)需求，共同打造基于光量子計(jì)算的電力能源領(lǐng)域?qū)嵱眯蛨鼍敖鉀Q方案。北京清大科越股份有限公司副總裁郭夢婕代表清大科越在現(xiàn)場發(fā)表了案例宣講。

2023年5月，玻色量子與移動云簽訂了“五岳”量子云計(jì)算創(chuàng)新加速計(jì)劃。玻色量子將聯(lián)合移動云共同打造“恒山光量子算力平臺”，為移動云提供光量子計(jì)算優(yōu)越性，以賦能人工智能、生物制藥、智慧交通等千行百業(yè)。中國移動云能力中心首席科學(xué)家錢嶺代表移動云在現(xiàn)場發(fā)表了案例宣講。

2023年3月，玻色量子與中國移動通信有限公司研究院（簡稱“中國移動研究院”）在“量子+通信”領(lǐng)域達(dá)成深入合作，以應(yīng)對6G通信網(wǎng)絡(luò)帶來的算力挑戰(zhàn)，共同打造量子計(jì)算加速解決方案。中國移動未來研究院院長崔春風(fēng)代表中國移動研究院在現(xiàn)場發(fā)表了案例宣講。

在天工量子大腦啟動儀式現(xiàn)場，玻色量子創(chuàng)始人&CEO文凱博士、玻色量子創(chuàng)始人&COO馬寅、平安銀行LAMBDA實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人崔孝林、北京清大科越股份有限公司副總裁郭夢婕、中國移動云能力中心首席科學(xué)家錢嶺、中國移動未來研究院院長崔春風(fēng)共同啟動玻色量子的100量子比特相干光量子計(jì)算機(jī)——“天工量子大腦”，共同見證玻色量子相干光量子計(jì)算機(jī)的新品發(fā)布，共同見證玻色量子的光量子計(jì)算實(shí)用化的關(guān)鍵里程碑。

玻色量子成立于2020年11月，是北京市明星科技企業(yè)，也是國內(nèi)量子科技產(chǎn)業(yè)代表企業(yè)。從零開始，玻色量子打造了高水平的團(tuán)隊(duì)和實(shí)驗(yàn)室，持續(xù)專注于可擴(kuò)展、可編程的光量子計(jì)算平臺的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)落地，堅(jiān)持與大學(xué)院校、科研院所、應(yīng)用企業(yè)合作研發(fā)，率先在金融、通訊、生物醫(yī)藥、交通等領(lǐng)域進(jìn)行了積極的實(shí)際應(yīng)用探索，成績斐然。