2024年4月18日,北京玻色量子科技有限公司(以下简称“玻色量子”)以“新质互融,算力共振”为主题,在北京·望京成功召开2024年新品发布会,重磅发布了新一代550算计量子比特的干系光量子算计机——“天工量子大脑550W”及开物SDK等核心研究成果,充分展现出量子算计与AI的混合,是实用化量子算计的起点。
2024年,量子技术作为未来产业、新质生产力发展的重要组成部分,北京未来产业布局中明确提出建设全球量子信息产业科技创新高地,培育量子产业生态。玻色量子作为国内实用化量子算计的代表性领先企业,在“量子算计+”行业规模已取得了一系列开创性的突破成果。此次新品发布,不仅是玻色量子的又一重要里程碑,也彰显出公司在实用化量子科技规模的创新实力,更为我国在全球量子科技竞争中抢占先机、完成高质量量子科技发展做出贡献。
朝阳园管委会(区科信局)党工委副书记、管委会主任杨洪福
朝阳园管委会(区科信局)党工委副书记、管委会主任杨洪福在致辞中提到,北京玻色量子科技有限公司是在朝阳区积极进行未来产业前瞻布局过程中涌现出来的优秀创业团队代表。在三年多的时间里,从零开始,打造了高水平的团队和实验室,持续专注于实用化光量子算计平台的研发和产业落地,坚持与大学院校、科研院所、应用企业合作研发,积极探索在AI、金融、通讯、生物医药、交通等规模的应用落地,现已成为了朝阳区乃至北京市量子信息规模的代表性企业。
文凯博士:“量子算计+AI”,是实用化量子算计的起点
玻色量子创始人&CEO文凯博士讲演现场
今天发布会的主题之一“新质互融”,是指量子算计与AI的混合,是实用化量子算计的起点。
文凯博士带大家回顾了LeNet-5,AlexNet,Transformer和GPT为代表的等AI深度学习和大模型的发展历史。这一系列颠覆性创新和改变世界的工作,源自于三大关键维持:以GPU为代表的算力、以并行算计架构为代表的开发套件、以深度神经网络为代表的AI算法。
而量子算计作为新质生产力中未来产业的核心,具有突破传统算计极限、引领未来科技发展的巨大潜力。
进入量子AI时代,我们也将重新定义上述三大维持,以具备550算计量子比特的新一代干系光量子算计机“天工量子大脑550W”为代表的基础算力、以“开物SDK”为代表的开发套件、及与多行业生态伙伴共研的“量子算法”三者相结合,为持续突破实用化量子算计的边界与改变未来奠定坚实的三大维持。
“天工量子大脑550W”揭幕现场
550算计量子比特的干系光量子算计机——“天工量子大脑550W”
魏海博士:解构“天工量子大脑550W”+“开物SDK”的技术奥秘
玻色量子CTO魏海博士讲演现场
光量子算计具有的强大的算计能力和精准的操作性能,使得干系光量子算计机在解决复杂成绩、优化算法和AI神经网络结构优化等方面展现出无与伦比的优势。
算力维持:550算计量子比特天工量子大脑550W
2023年,我们发布了100算计量子比特的干系光量子算计机——“天工量子大脑100”🔗。一年来,客户们反馈,还需要更多的量子比特,更强的算力来支撑更多实用的应用开发。
玻色量子发布的“天工量子大脑550W”,基于自研的“空间光路+光纤光路”的异构光路体系架构,采用干系光脉冲相位编码来制备量子比特;通过光量子算计专用光纤恒温控制设备——量晷,完成超过550个量子比特的存储;通过自主研发的光量子测控一体机——“量枢2.0”,在导入算计成绩的参数矩阵的基础上,完成了算力提升70% GMACs、采样精度提高2.7倍、SoC架构、响应速度提升200%、主动校准偏压、主动电信号对准、主动调光和主动控制等性能于一体,可以同时控制、读取和执行快速反馈来微秒级操控550个算计量子比特。
目前,玻色量子已成功完成550个专用光量子比特的稳定制备和操控,完成光电混合算计。“天工量子大脑550W”现已具备高功率态制备、高保真内存、低噪环控、自适应纠错等突出性能优势,并能达到12小时/次以上长时间的稳定运行。
在算力优势上,“天工量子大脑550W”可以解决最高超过550个变量的数学成绩,耦合链接规模达到150975个,是“天工量子大脑100”的28倍。随着成绩规模的增加,实际算计复杂度也呈现指数级增加,“天工量子大脑550W”在国内首次完成550节点全连接可编程的Max-Cut成绩干系光量子算计求解,能在数个毫秒级时间内在庞大的解空间中进行并行搜索,求出优化解,完成了比典范算计在实际应用成绩上的数万倍加速!达到最优解99%的求解概率为99%!
玻色量子将为客户提供不同的版本——探索版和企业版,以满足不同客户的应用需求。
SDK维持:开物SDK开发套件
“开物SDK”开发套件是“天工量子大脑550W”最为重要的模块之一,也是量子AI时代发展最重要的三大维持之一。“开物SDK”一方面管理量子系统底层硬件的映射,另一方面对接真实世界的场景和数据成绩,目的是让真实场景中的成绩可以有效的转化为底层量子系统上的硬件关系,帮助用户运行算计。
当前,玻色量子自研的“开物SDK”开发套件在QUBO模型转化、主动调参、真机模拟三个方面完成了主动化。用户只需关注数学模型,SDK可以主动分解复杂算法,完成智能优化,一键解决约束项成绩,无需接入真机即可模拟编程求解。“天工量子大脑550W”与“开物SDK”的结合,可以完成主动降价、自适应约束、主动拆解,即高效助力用户将高次模型简化为QUBO模型,使得算计更高效;保证精度平衡,使速度与准确两者兼得;主动分解大规模成绩为小规模成绩的集合,以完成在量子算计的NISQ时代就能够实用于较大规模算计任务求解。
显然,“开物SDK”方便用户只需关注数学模型,基于Python,任意IDE环境均可适配,充分体现出“好用”和“全能”的性能优势。
马寅:“典范算力+量子算力”才是破局终极答案
玻色量子创始人&COO马寅讲演现场
“天工量子大脑550W”的单次算计时间为5.4ms,比一瓶水落地的时间快了100倍。
量子算计从来都不是来替代典范算力的,将量子算力与典范算力无缝混合,才是真正解决各行业算力难题的终极答案,也将完成更强算力的共振与提升,进而完全完成“新质混合,算力共振”。
以算力中心的用户成绩为例,统一的软件平台会先将任务分解成CPU适应、GPU适应、QC适应的子任务,不同的算计子任务将通过不同的算力接口传递给底层硬件,甚至在一个算计任务中,量子算计机要与典范算计机之间频繁联动,完成混合加速。而最终的算计结果又会通过统一的软件平台做联合处理,向用户输出最终的算计结果。这将是未来大行其道的算计模式,即“无感算计”,而从业务本身出发,不需要关注底层的硬件是什么。
对于今天的量子算计生态,最关键的一步是找到合适的应用场景,这也是玻色量子不断拓展生态的主要目标。因此,我们构建了一个“场景漏斗”。通过开物SDK可以大大降低开发者门槛,无论是高校、企业、个人开发者或其他用户,不需要去学习量子物理的原理,即可在纯数学层面理解量子算力的使用方法和能力,开发适配他们所在规模的量子算法,并且在量子算计机真机上完成数据验证。
当千行百业的用户都参与到量子算计的生态中,才能完成终极目标:找到量子算计的可规模扩展、可高频使用的场景。
当前,玻色量子通过为期一年的量子算计实用化的商业实践,发现了量子算计在组合优化和人工智能两大场景上发挥了巨大的算计优势。同时,玻色量子已联合生态合作伙伴在算力调度、分子对接、虚拟电厂、量子图聚类算法、量子深度学习训练等行业场景完成了一系列重要成果突破。
算法维持:量子AI算法
清华大学车辆与运载学院教授李升波
在“量子算计+人工智能”规模,清华大学车辆与运载学院李升波教授发表了以“多层神经网络的光量子机训练”为主题的精彩讲演。该课题组最近提出了多层神经网络的伊辛训练算法,这是国际上首个用于干系伊辛机(CIM)的深度学习训练算法,代表了神经网络量子训练规模的重要突破。CIM的算计原理是量子并行,“天工量子大脑550W”可在毫秒之内解决大规模二进制优化成绩,为AI时代的模型训练提供了另一种可能路径。这也是在量子AI时代突破实用化量子算计发展的第三大维持。
合作伙伴精彩讲演
深圳华大生命科学研究院科学算计平台负责人黄俊翰
在生命科学规模,深圳华大生命科学研究院科学算计平台负责人黄俊翰发表了精彩讲演。黄俊翰提到,通过玻色量子新一代干系光量子算计机“天工量子大脑550W”,能加速复杂生物信息成绩的求解,为生命科学研究开辟了新的可能性。
华夏银行信息科技部副总经理、龙盈智达(北京)科技有限公司首席数据科学家王彦博
在金融规模,华夏银行信息科技部副总经理、龙盈智达(北京)科技有限公司首席数据科学家王彦博发表了精彩讲演。王彦博提到,通过玻色量子自研“天工量子大脑550W”,在99个底层资产标的选择10个构建投资组合的优化成绩求解中,能够以超越典范算计穷举法上亿倍的速度、超越典范算计模拟退火优化算法上千倍的速度完成有效求解;更进一步,在全部2^99策略空间寻优成绩上,可完成超越典范算计模拟退火优化算法上万倍速度的成功求解。
平安银行量子金融专家崔孝林发表了精彩讲演。崔孝林提到,玻色量子是平安银行最重要的战略合作伙伴之一,平安银行将自研的量子算法在玻色量子算计机真机上进行了多次验证,并取得了令人满意的结果。平安银行目前已将玻色量子算计机的真机服务应用于真实业务优化,未来将继续与玻色量子一同探索更多金融场景应用。
广电五舟科技股份有限公司董事/研究院院长王鹏
在智算规模,广电五舟科技股份有限公司董事/研究院院长王鹏发表了精彩讲演。王鹏提到,未来,广电五舟将联合玻色量子共同探索多元算力混合,加速“量超混合”的高质量发展。
中国电科电科院、移动云、玻色量子三方达成合作
签约现场
中国电科集团首席专家/量子科技长三角产业创新中心技术总监蔡爱华、中国移动首席专家/云能力中心首席科学家钱岭、玻色量子创始人&CEO文凯博士进行了现场签约达成了合作。
三方将共同打造一批具有影响力的量子算计实用化示范项目,加速推进量子算计与图像识别、组合优化、人工智能、量子模拟等新质生产力真实场景的混合,全方位、深层次推动量子算计在千行百业的实用化示范,促进算力经济蓬勃发展。此外,三方还将共同探索多元算力混合,加速“量超混合”的高质量、高能效新型算力中心建设,推动算力供给基建化,将量子算力真正服务于社会经济中的各行各业,为其数字化转型提供强有力支撑。
此次发布会的成功召开,不仅代表了新质生产力中的量子算计与典范算计的深度混合,还彰显了玻色量子具有的创新实力和行业领先地位,也标志着我国实用化量子科技事业迈入了新的发展阶段。
未来,玻色量子将基于“天工量子大脑550W”“开物SDK”“量子算法”这三大维持,三位一体,深入加强“产学研用”等生态合作,持续致力于光量子算计技术的研发和实用化推广,联合生态合作伙伴们共同打造具有国际竞争力的量子算计产业链和生态圈,不断为我国成为量子科技强国贡献力量。