2024年4月26日至28日，由中國(guó)電子學(xué)會(huì)主辦，以“信息科技·新質(zhì)生產(chǎn)力”為主題的第十七屆中國(guó)電子信息年會(huì)（CEIC）在寧波舉辦。4月27日，專題論壇“量子計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展”成功召開。玻色量子創(chuàng)始人&COO馬寅應(yīng)邀參會(huì)，并發(fā)表了以“玻色量子——專用量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用探索”為主題的精彩演講。

此次論壇，陸軍院士、王曉云副總師擔(dān)任主席，吳劍旗和童曉華兩位院士出席論壇交流，中國(guó)移動(dòng)首席專家、云能力中心首席科學(xué)家錢嶺首席擔(dān)任召集人，眾多量子計(jì)算相關(guān)領(lǐng)域的頂尖專家，圍繞量子計(jì)算當(dāng)前進(jìn)展、量子真機(jī)研制、量子云平臺(tái)應(yīng)用和量子算法研究等方向開展了精彩絕倫的前沿技術(shù)交流，以共同推動(dòng)量子計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展。

第十七屆中國(guó)電子信息年會(huì)（CEIC）

玻色量子創(chuàng)始人&COO馬寅演講現(xiàn)場(chǎng)

量子計(jì)算作為一種新型超級(jí)并行算力技術(shù)，在運(yùn)籌決策、系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測(cè)等問題求解方面展現(xiàn)出對(duì)經(jīng)典計(jì)算的巨大優(yōu)勢(shì)，從而在金融、醫(yī)藥等行業(yè)具有變革潛力。目前，全球主要科技強(qiáng)國(guó)均已開展量子計(jì)算科學(xué)研究與技術(shù)研發(fā)，積極布局和發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)，對(duì)我國(guó)新質(zhì)生產(chǎn)力的高質(zhì)量發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。

2024年4月18日，玻色量子在北京重磅發(fā)布了550計(jì)算量子比特的新一代相干光量子計(jì)算機(jī)真機(jī)——天工量子大腦550W，已成功實(shí)現(xiàn)550個(gè)專用光量子比特的穩(wěn)定制備和操控，實(shí)現(xiàn)光電混合計(jì)算。目前，天工量子大腦550W具備高功率態(tài)制備、高保真內(nèi)存、低噪環(huán)控、自適應(yīng)糾錯(cuò)等突出性能優(yōu)勢(shì)，并能達(dá)到12小時(shí)/次以上長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，“天工量子大腦550W”在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)550節(jié)點(diǎn)全連接可編程的Max-Cut問題相干光量子計(jì)算求解，能在數(shù)個(gè)毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)在龐大的解空間中進(jìn)行并行搜索，求出優(yōu)化解，實(shí)現(xiàn)了比經(jīng)典計(jì)算在實(shí)際應(yīng)用問題上的數(shù)萬倍加速！達(dá)到最優(yōu)解99%的求解概率為99%！

玻色量子創(chuàng)始人&COO馬寅提到，基于天工量子大腦550W，結(jié)合開物SDK與量子云服務(wù)，量子計(jì)算可以在金融、通信、生命科學(xué)、材料化工、AI、電力能源等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)基于真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景、真實(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、量子真機(jī)驗(yàn)證三位一體的應(yīng)用探索。

同時(shí)，玻色量子還構(gòu)建了一個(gè)“場(chǎng)景漏斗”。馬寅認(rèn)為，對(duì)于今天的量子計(jì)算生態(tài)，最關(guān)鍵的一步是找到合適的應(yīng)用場(chǎng)景，這也是玻色量子不斷拓展生態(tài)的主要目標(biāo)。通過開物SDK可以大大降低開發(fā)者門檻，無論是高校、企業(yè)、個(gè)人開發(fā)者或其他用戶，不需要去學(xué)習(xí)量子物理的原理，即可在純數(shù)學(xué)層面理解量子算力的使用方法和能力，開發(fā)適配他們所在領(lǐng)域的量子算法，并且在量子計(jì)算機(jī)真機(jī)上完成數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

近一年來，已有數(shù)十個(gè)不同的場(chǎng)景進(jìn)入“場(chǎng)景漏斗”，玻色量子已聯(lián)合產(chǎn)出近10篇場(chǎng)景移植驗(yàn)證成功的學(xué)術(shù)論文。當(dāng)千行百業(yè)的用戶都參與到量子計(jì)算的生態(tài)中，才能實(shí)現(xiàn)終極目標(biāo)：找到量子計(jì)算的可規(guī)模擴(kuò)展、可高頻使用的場(chǎng)景。

2023年，為了更好的加速生態(tài)建設(shè)，玻色量子與北京圖象圖形學(xué)學(xué)會(huì)、移動(dòng)云、南方科技大學(xué)成功舉辦首屆“五岳杯”量子計(jì)算挑戰(zhàn)賽。此次賽事共有近2000支隊(duì)伍，近5000人報(bào)名競(jìng)賽！參賽者覆蓋近500所中國(guó)高校，超過900個(gè)專業(yè)，總計(jì)收集到量子計(jì)算應(yīng)用論文2000余份。馬寅強(qiáng)調(diào)，這些數(shù)字的背后，進(jìn)一步證明了兩點(diǎn)：第一，量子計(jì)算的加速能力可以賦能眾多領(lǐng)域，只有更多的行業(yè)開發(fā)者加入，才能讓量子計(jì)算發(fā)揮出真正的能力。第二，通過開物SDK，即使只是大學(xué)本科生，通過一定的數(shù)學(xué)和代碼，也可以實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的使用。

玻色量子通過為期一年的量子計(jì)算實(shí)用化的商業(yè)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)了量子計(jì)算在組合優(yōu)化和人工智能兩大場(chǎng)景上發(fā)揮了巨大的計(jì)算優(yōu)勢(shì)，并聯(lián)合生態(tài)合作伙伴在算力調(diào)度、分子對(duì)接、虛擬電廠、量子圖聚類算法、量子深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練等行業(yè)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)了一系列重要成果突破。

以算力調(diào)度真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景為例，圖像渲染的算力調(diào)度任務(wù)是云計(jì)算中的一個(gè)實(shí)際場(chǎng)景，客戶端提交一個(gè)特定的渲染需求，云計(jì)算服務(wù)提供商必須找到調(diào)度計(jì)算資源的最佳方案，即在滿足約束的同時(shí)，用盡可能少的服務(wù)器數(shù)量完成渲染。移動(dòng)云通過玻色量子的相干光量子計(jì)算機(jī)真機(jī)對(duì)算力需求的組合優(yōu)化問題進(jìn)行求解，算力調(diào)度的復(fù)雜性和高成本問題都可以得到很好的解決，并能實(shí)現(xiàn)顯著的量子加速，和經(jīng)典的模擬退火算法以及禁忌搜索算法相比，平均節(jié)省97%的求解時(shí)間。

以分子對(duì)接真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景為例，分子對(duì)接是基于配體受體識(shí)別的鎖鑰模型，通過計(jì)算配體受體之間的空間互補(bǔ)以及能量匹配來尋找其復(fù)合物模式。是藥物發(fā)現(xiàn)的重要技術(shù)手段，其巨大的搜索空間和計(jì)算要求充滿了挑戰(zhàn)，而相干光量子計(jì)算機(jī)的求解速度比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快1000倍，因此，該研究提出的算法模型可顯著提升未來藥物虛擬篩選效率和準(zhǔn)確率。玻色量子聯(lián)合上海交通大學(xué)的研究成果已發(fā)表在中科院分區(qū)1區(qū)、計(jì)算化學(xué)領(lǐng)域Top刊物JCTC內(nèi)刊封面。

以虛擬電廠真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景為例，虛擬電廠調(diào)度是將分布式電源（發(fā)電）、可控負(fù)荷（用電）、儲(chǔ)能等資源聚合成一個(gè)虛擬的集中式電廠，基于發(fā)電量、用電量、電價(jià)等數(shù)據(jù)信息制定更加經(jīng)濟(jì)、合理的電力分配方案，從而實(shí)現(xiàn)削峰填谷的電網(wǎng)穩(wěn)定優(yōu)化。清大科越基于相干光量子計(jì)算機(jī)真機(jī)成功實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬電廠聚合資源優(yōu)化求解問題的計(jì)算驗(yàn)證，在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)找到了全局最優(yōu)解，相比于經(jīng)典優(yōu)化算法的計(jì)算速度提升100倍以上。

以量子圖聚類算法真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景為例，通過將經(jīng)典的AI聚類算法進(jìn)行模型重構(gòu)，研發(fā)出能夠運(yùn)行在量子計(jì)算機(jī)上的量子圖聚類算法。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，混合量子社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法，相較于經(jīng)典的混合Louvain及混合Leiden有更好的數(shù)據(jù)區(qū)分能力，并且通過量子獨(dú)有的多模態(tài)融合技術(shù)，可以進(jìn)一步提升算法的準(zhǔn)確性。

以金融為例，平安銀行已將玻色量子計(jì)算真機(jī)服務(wù)應(yīng)用于真實(shí)業(yè)務(wù)優(yōu)化，充分利用玻色量子計(jì)算機(jī)的性能優(yōu)勢(shì)，結(jié)合業(yè)務(wù)實(shí)際需求，將特征篩選轉(zhuǎn)化為組合優(yōu)化問題，采用量子計(jì)算求解更好的特征組合從而提升機(jī)器學(xué)習(xí)算法性能。2024年，采用真實(shí)數(shù)據(jù)集研究與主流特征篩選比較，算法采用量子真機(jī)優(yōu)化求解，驗(yàn)證可知，量子計(jì)算機(jī)真機(jī)能找到優(yōu)于模擬器的組合。

未來，玻色量子將持續(xù)深耕光量子計(jì)算領(lǐng)域的實(shí)用化場(chǎng)景應(yīng)用研究與探索，聯(lián)合眾多優(yōu)秀合作伙伴構(gòu)建實(shí)用化量子生態(tài)產(chǎn)業(yè)，為我國(guó)建設(shè)量子科技強(qiáng)國(guó)而不懈奮斗！

審核編輯：劉清