百度发布“乾始”“量羲”:让量子计算触手可及
admin
2023-09-02 10:47:41
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量子力学的发展始于二十世纪初,最初为解答经典物理无法解释的“两朵乌云”而生。以普朗克、爱因斯坦、波尔等众多科学大家建立了量子力学,这也是目前为止人类历史上最复杂和深入的科学理论体系,自此,一个划时代的科学革命得以开启。

后来,以半导体、激光和磁存储等技术的出现,打开了量子材料的应用“大门”,而这也是历史上第一次量子技术革命。随着以实现对量子态的控制与测量为目的的第二次量子技术革命开始,人类也将步入量子信息时代。

量子计算、量子通讯和量子精密测量等三大技术方向,在国防、金融、大数据、生物制药等领域,有着巨大的潜在应用价值。

其中,量子信息技术的核心是量子计算,它将按照算法设计和操作法则,对多个量子态进行操控来实现计算的过程,这与经典计算机中的逻辑门控制有着本着的区别。因为量子比特的叠加态可以被赋予信息,而量子计算机的算力提升则是按照比特数的数目呈指数倍增。因此,这将带来信息计算的突破性变革。

量子计算的出现不仅能解决科研问题,也能解决所有与信息处理相关的工程、技术与应用问题。例如,人工智能、生物制药、化学合成、交通控制、天气预报、以及金融安全等问题,都可通过量子计算的强大算力实现快速计算。

近年来,随着量子计算的关键技术突破,该技术已经逐渐将走出实验室,并被用于解决各种问题,大大加快了社会和经济的高质量发展。2017年起,北京市人民政府就与中国科学院、北京大学、清华大学等单位共同建成了北京量子信息科学研究院,以布局量子信息技术研发和产业培育。2021年3月,国家“十四五”规划指出,要加快布局量子计算和量子通讯等技术。而在中国量子的发展中,企业力量亦是不可或缺。

“乾始”“量羲”:让“人人皆可量子”

2018年3月,百度公司成立量子计算研究所,目标是在量子应用、量子算法和量子计算三个维度上实现技术创新,并研究如何与人工智能的进行深度融合。

“百度世界2020”大会上,其发布了一款量子平台,该平台融合了诸如量子软硬件接口、量子机器学习、量子软件编程等量子科技发展的关键技术。2021年,平台又融合了百度在量子、基础设施、应用和网络生态等方面的布局。

而在2022年,相关动作依旧在持续。8月25日,百度举办“量见未来”量子开发者大会,旨在与各界共同探讨量子计算的未来发展。大会上,其也发布了超导量子计算机“乾始”和全平台量子软硬一体化解决方案“量羲”。




图│超导量子计算机“乾始”

据悉,通过大量科技创新研究,融合多方面人才技术配合,百度打通了从底层硬件、到操作系统、再到上层应用的全流程突破,实现了量子软硬一体的解决方案。并通过多平台方式,让每个人都可以体验量子计算,以实现量子计算的“触手可及”。

百度量子计算研究所所长段润尧博士表示,打造“乾始”超导计算平台是希望让每个普通人可以尽快使用到量子计算的能力。为实现这样的目标,百度量子将战略升级为QIAN,包括基础研究(Quantum)、基础设施(Infrastructure)、关键的应用(Application)和量子互联网(Network)等环节,通过打造结合应用、软件和硬件三位一体的生态链条,从而实现高度集成的产业级量子计算机。

“乾”一字的拼音,将技术发展融合汉语言文学之美。在“乾始”中,最为关键的是量子芯片的设计,本次对外开放的量子芯片达到了10个量子比特,不久将达到36个量子比特,五年内将会达到上千个量子比特。

同时,为了实现软件控制好量子计算机,百度在软硬接口上打造了量子脉冲平台(量脉),该接口平台可以把指令的序列信号翻译成量子计算机能够识别的量子脉冲信号,并且可以实现自动化标的。此外,量脉平台的可视化,也增加了量子计算机的使用便捷性。

全平台量子软硬一体化解决方案“量羲”,则可实现全面的平台化,让用户无论是从移动端、PC端或者云端,都能感受量子计算的魅力。同时,它还有着软硬一体化部署方式灵活和产业量子化一站式服务等多个优点,可帮助企业制定相应的策略,然后根据实际需求提供出合理的解决方案,最后用户可根据给出的方案在平台上进行部署。

对于开发者,百度将实施“人人皆可量子”的计划,尽最大可能地开源技术代码给开发者,并将开放量子计算机以进行科学实验。对于客户,百度将进行量子计算的技术咨询和服务;对于合作伙伴,百度则希望以合抱之力,一起携手将量子计算产业做大做强。




图 | 百度量子计算产业化成果“乾始”“量羲”发布

十年内,全球量子计算产业规模有望突破八千亿元

此次大会上,各位学者也积极对未来量子计算的发展方向、趋势、机遇和挑战进行了热烈的讨论。

从量子计算产业发展生态的角度出发,中国科学院院士、南方科技大学校长薛其坤院士表示,量子计算机的研发需要多单位和多学科的充分交叉融合,维持、保障和促进量子计算产学研的共同进步,才能提高中国量子科技的硬实力和竞争力。

同时,中国科学院院士、中国科学技术大学常务副校长、“墨子号”首席科学家潘建伟院士也发出呼吁,要理性看待量子计算的产业发展,避免概念化炒作和不切实际的夸大宣传,保证量子计算产业的健康发展。

对量子计算的未来发展趋势,中国科学院院士、中国科学院物理研究所研究员、北京量子信息科学研究院院长向涛表示,未来量子计算将朝着规模化、容错化和集成化三个方向发展。随着可以被操控的量子比特规模的逐步增加,通过对大量量子比特的不断纠错制备出能容错的逻辑量子比特,同时借助于对大量量子比特及其操控系统的集成化和小型化,推进量子技术的广泛应用。

英国皇家学会院士、牛津大学数学系量子物理教授Artur Ekert教授表示,很高兴业界开始通过构建设备,将整个量子计算发展成为商业产业,并且表示亲身接触量子计算,对于年青一代来说是最好的学习方式。

目前,量子计算已经在全方面的进行突破,有数据显示到2031年,全球量子计算的产业规模有望突破八千亿元。未来,凭借着政府的大力支持,科研院所攻坚克难,以及产业界的积极推动,中国将更大规模地实现量子计算价值。同时,量子计算的强大计算能力也会促进诸如人工智能、材料研制和医药技术的快速突破,这些带来的技术创新也将惠及每个人的日常生活。

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