國內量子計算迎來重大新進展！首台100量子比特相干光量子計算機正式發布。它能解決最高超過100個變量的數學問題。和經典優化算法相比，求解速度平均加速超100倍；平均求解結果優於經典算法的120%。舉例來說，計算Mobius的最大割有148個，只需0.3毫秒就搞定了，比眨一下眼還快。

這就是來自玻色量子的量子計算機——“天工量子大腦”。

5月16日，玻色量子舉辦了2023年首場新品發布會，直接把自家量子計算機抬到現場，完成對外亮相。

發布會不僅介紹了“天工量子大腦”的具體能力、實際應用情況，還細緻講解了具體原理，彷彿上了一場大學物理課！

目前，玻色量子已和平安銀行、中國移動等展開了量子計算應用探索，發布會上分別進行了案例宣講。

此外據悉，玻色量子3個月前剛剛獲得中國移動的產業投資，這也是量子計算行業的首例產業戰投。

國產量子計算機開始強調實用

總體來看，玻色量子的這場發布會不僅是對外發布最新自研量子計算機，更多層面還在強調量子計算的實用問題。

首先，“天工量子大腦”的三大優勢，都體現在解決實際問題上：

-100個計算量子比特

-求解加速超100倍

-結果優於經典算法120%

其中，具有100個計算量子比特，意味著“天工量子大腦”已達國際領先水平。（對比來看，“九章二號”具有113個光子）

可以解決最高超過100個變量的數學問題，並實現了上百規模光量子之間的“全連接”控制。

同時，“天工量子大腦”具備完整的可編程能力，即對應不同的應用場景和不同算法，硬件無需修改，完全通過軟件配置即可實現可擴展、可編程，這極大降低了實際問題的建模複雜度。

玻色量子CEO文凱表示，這是量子計算從理論優勢向實用量子優勢發展的重要里程碑。

量子計算的顯著優勢體現在處理大規模計算和復雜問題。

經過數十個實際案例的測試驗證，相比於經典優化算法，“天工量子大腦”求解速度平均加速100倍。相比暴力破解的窮舉法，加速效果提升了多個數量級。

對於復雜問題而言，往往復雜度越高，量子計算的優勢越明顯。

並且這種能力有點像AI大模型的能力“湧現”，當計算規模達到一定程度後，優勢會開始明顯顯現。

玻色量子表示，100量子比特，就是一個新的轉折點。

據了解，“天工量子大腦”實現加速，根本原理是利用相空間內的量子疊加態效應。

相干光量子計算機利用光子作為量子比特，來實現量子計算和信息處理。

當光穿過非線性材料時，其光子的波長和相位都會發生變化，在精準控制其能量和相位的過程中，在相空間會出現量子疊加態效應。利用該效應，基於timebin，“天工量子大腦”完成了100光量子比特的並行加速計算。

timebin用於描述量子光學中關於時間的分割和編碼方式，將時間分割成若干個離散的區間或時間槽，每個時間槽代表一個特定的時間段，光子到達或離開時間被映射到相應的時間槽中，這種時間分割可以用來編碼和傳輸量子信息。

值得一提的是，為了方便進一步理解“天工量子大腦”的能力，玻色量子CTO魏海直接在現場來了一節“物理課”。

他表示，在實際問題求解中，“天工量子大腦”適用於高效求解組合優化問題。

最具代表性的是21個NP-Complete模型（簡稱“NPC”），這個模型的應用在生活中很常見，比如打開地圖、外賣軟件，優化路徑規劃就需要用到這個模型。

我們研發過程中發現，無論是學術界還是行業界、經典計算還是量子計算，都很喜歡用Max-Cut（最大割）問題作為求解的demo。

Max-Cut是一種圖論問題，被廣泛研究和應用於離散優化、計算機科學和理論物理等領域。該問題的目標是找到一個圖的劃分，使得圖中兩個劃分集合之間的邊的權重之和最大化。

Max-Cut問題有許多重要的應用，包括社交網絡分析、電路設計、圖像分割、聚類分析等。

由此，玻色量子也提出採用在經典計算和量子計算中都通用的Max-Cut問題作為實用量子計算的“算力標準”。

此外，為了滿足量子計算機在實用過程中的各種高要求，玻色量子還已研發了一系列配套設備“量晷”、“量樞”等。並推出了“開物”SDK，能夠提供定制化開發服務。

據了解，目前玻色量子已經和平安銀行、中國移動等達成合作，將量子計算應用於金融、雲計算、通信、電力等場景。

玻色量子是誰？

玻色量子成立於2020年，專注於量子計算，base北京朝陽區。

目前公司已獲得4輪融資，最新一輪PreA+輪融資在億元級別，由北京中移數字新經濟產業基金、華控基金聯合領投，盈富泰克、朝科創等機構跟投。

此前投資方還有點亮資本、元和資本、海貝資本等。

創始人CEO文凱，本碩畢業於清華大學，在斯坦福大學獲得量子計算博士。

據芯東西此前採訪，文凱是在大三時選擇了量子信息學方向，在進入斯坦福大學後被濃厚的創業氛圍感染，由此萌生了將量子計算與產業真正結合的想法。

博士畢業後，文凱曾於谷歌就職，也創辦過AI領域的企業。

創始COO為馬寅。

他畢業於中國科學院光電專業，曾任航天五院神舟飛船精密儀器分系統主任設計師。

CTO魏海博士本科畢業於清華大學，後赴斯坦福攻讀電子工程學博士，專注高性能計算、量子計算領域。

曾研發世界首個碳納米管計算機並登上Nature封面，曾任阿里高管。

來源：量子位