550計算量子比特：玻色量子發(fā)布新一代相干光量子計算機

4月18日消息（南山）今日下午，北京玻色量子科技有限公司（以下簡稱“玻色量子”）召開2024年新品發(fā)布會，發(fā)布了新一代550計算量子比特的相干光量子計算機——“天工量子大腦550W”及開物SDK等核心研究成果。

今年以來，量子技術被定義為“新質生產力”的重要組成部分，政府工作報告提出，積極培育新興產業(yè)和未來產業(yè)，制定未來產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，開辟量子技術新賽道。玻色量子本次新品發(fā)布得到了業(yè)界的密切關注，朝陽園管委會（區(qū)科信局）黨工委副書記、管委會主任楊洪福在致辭中表示，玻色量子已成為了朝陽區(qū)乃至北京市量子信息領域的代表性企業(yè)。

今天發(fā)布會的主題之一“新質互融”，是指量子計算與AI的融合，是實用化量子計算的起點。玻色量子創(chuàng)始人&CEO文凱博士回顧了LeNet-5，AlexNet，Transformer和GPT為代表的等AI深度學習和大模型的發(fā)展歷史。這一系列顛覆性創(chuàng)新和改變世界的工作，源自于三大關鍵支柱：以GPU為代表的算力、以并行計算架構為代表的開發(fā)套件、以深度神經網絡為代表的AI算法。

玻色量子創(chuàng)始人&CEO文凱博士演講現(xiàn)場

量子計算作為新質生產力中未來產業(yè)的核心，具有突破傳統(tǒng)計算極限、引領未來科技發(fā)展的巨大潛力。文凱博士表示，以具備550計算量子比特的新一代相干光量子計算機“天工量子大腦550W”為代表的基礎算力、以“開物SDK”為代表的開發(fā)套件、及與多行業(yè)生態(tài)伙伴共研的“量子算法”三者相結合，為持續(xù)突破實用化量子計算的邊界與改變未來奠定堅實的三大支柱。

“天工量子大腦550W”揭幕現(xiàn)場

玻色量子CTO魏海博士介紹，“天工量子大腦550W”基于自研的“空間光路+光纖光路”的異構光路體系架構，采用相干光脈沖相位編碼來制備量子比特；通過光量子計算專用光纖恒溫控制設備——量晷，實現(xiàn)超過550個量子比特的存儲；通過自主研發(fā)的光量子測控一體機——“量樞2.0”，在導入計算問題的參數矩陣的基礎上，實現(xiàn)了算力提升70% GMACs、采樣精度提高2.7倍、SoC架構、響應速度提升200%、自動校準偏壓、自動電信號對準、自動調光和自動控制等性能于一體，可以同時控制、讀取和執(zhí)行快速反饋來微秒級操控550個計算量子比特。

目前，玻色量子已成功實現(xiàn)550個專用光量子比特的穩(wěn)定制備和操控，實現(xiàn)光電混合計算。“天工量子大腦550W”現(xiàn)已具備高功率態(tài)制備、高保真內存、低噪環(huán)控、自適應糾錯等突出性能優(yōu)勢，并能達到12小時/次以上長時間的穩(wěn)定運行。

在算力優(yōu)勢上，“天工量子大腦550W”可以解決最高超過550個變量的數學問題，耦合鏈接規(guī)模達到150975個，是“天工量子大腦100”的28倍。隨著問題規(guī)模的增加，實際計算復雜度也呈現(xiàn)指數級增加，“天工量子大腦550W”在國內首次實現(xiàn)550節(jié)點全連接可編程的Max-Cut問題相干光量子計算求解，能在數個毫秒級時間內在龐大的解空間中進行并行搜索，求出優(yōu)化解，實現(xiàn)了比經典計算在實際應用問題上的數萬倍加速，達到最優(yōu)解99%的求解概率為99%。

據悉，玻色量子將為客戶提供不同的版本——探索版和企業(yè)版，以滿足不同客戶的應用需求。

此外，玻色量子自研的“開物SDK”開發(fā)套件，在QUBO模型轉化、自動調參、真機模擬三個方面實現(xiàn)了自動化。用戶只需關注數學模型，SDK可以自動分解復雜算法，實現(xiàn)智能優(yōu)化，一鍵解決約束項問題，無需接入真機即可模擬編程求解。

玻色量子創(chuàng)始人&COO馬寅現(xiàn)場演示，“天工量子大腦550W”的單次計算時間為5.4ms，比一瓶水落地的時間快了100倍。他強調，量子計算從來都不是來替代經典算力的，將量子算力與經典算力無縫融合，才是真正解決各行業(yè)算力難題的終極答案，也將實現(xiàn)更強算力的共振與提升，進而完全實現(xiàn)“新質融合，算力共振”。

在應用場景上，玻色量子通過為期一年的量子計算實用化的商業(yè)實踐，看好量子計算在組合優(yōu)化和人工智能兩大場景的應用價值。同時，玻色量子已聯(lián)合生態(tài)合作伙伴在算力調度、分子對接、虛擬電廠、量子圖聚類算法、量子深度學習訓練等行業(yè)場景實現(xiàn)了一系列重要成果突破。

量子算法方面，清華大學車輛與運載學院李升波教授介紹了課題組最近提出了多層神經網絡的伊辛訓練算法，這是國際上首個用于相干伊辛機（CIM）的深度學習訓練算法，代表了神經網絡量子訓練領域的重要突破。CIM的計算原理是量子并行，“天工量子大腦550W”可在毫秒之內解決大規(guī)模二進制優(yōu)化問題，為AI時代的模型訓練提供了另一種可能路徑。

在發(fā)布會上，深圳華大生命科學研究院科學計算平臺負責人黃俊翰、華夏銀行信息科技部副總經理兼龍盈智達（北京）科技有限公司首席數據科學家王彥博、平安銀行量子金融專家崔孝林、廣電五舟科技股份有限公司董事/研究院院長王鵬等合作伙伴代表，也對量子計算的研究與應用進行了分享。

現(xiàn)場還舉辦了合作伙伴簽約儀式，中國電科集團首席專家/量子科技長三角產業(yè)創(chuàng)新中心技術總監(jiān)蔡愛華、中國移動首席專家/云能力中心首席科學家錢嶺、玻色量子創(chuàng)始人&CEO文凱博士進行了現(xiàn)場簽約達成合作。

中國電科電科院、移動云、玻色量子三方達成合作

玻色量子將基于“天工量子大腦550W”“開物SDK”“量子算法”這三大支柱，三位一體，深入加強“產學研用”等生態(tài)合作，持續(xù)致力于光量子計算技術的研發(fā)和實用化推廣，聯(lián)合生態(tài)合作伙伴們共同打造具有國際競爭力的量子計算產業(yè)鏈和生態(tài)圈，不斷為我國成為量子科技強國貢獻力量。

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