在刚刚开幕的“万物智能-百度世界2020”会议上,百度重磅发布了全新升级的百度大脑6.0,除了众多技术之外,百度量子计算研究所所长段润尧教授宣布发布国内首个云原生量子计算平台,实现了量子计算和云计算的深度融合。

人类正处于第四次工业革命的开端,人工智能给生活带来了翻天覆地的变化,而量子计算则被视为继人工智能之后,又一个具有颠覆性影响的领域。对于最前沿的量子领域,百度早已布局。

2018年3月8日,百度宣布成立量子计算研究所,开展量子计算软件和信息技术应用业务研究,并聘请了悉尼科技大学量子软件和信息中心创办主任段润尧教授出任百度量子计算研究所所长。

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

于今年5月,百度发布了国内首个支持量子机器学习的深度学习平台“量桨”,详情可参阅量子客的报道《百度首发量子机器学习开发工具“量桨”》。在经过半年“低调研发”后,丰收9月,也迎来百度重磅量子产品的发布。

本次百度世界2020大会,以百度量子计算的产品做压轴发布进行闭幕。


下面一起回顾一下量子计算分会场发布会的一些详情:

当下,百度已经初步建成了由量脉、量桨、量易伏三大项目为主体的百度量子平台,而量易伏是今天会议的主角,也是这次发布的重点,由百度自主研发的国内首个云原生量子计算平台。

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

为了容易记住这个词语,段教授打趣的说记住“晾衣服”就可以,当然,更贴切的本意是“量子易于降服”。段教授称也是基于这个目的,而研发该平台。

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

由于研发量子计算机的成本极其昂贵,业界普遍认为在相当长的时间里,只能通过云计算的方式共享这些宝贵的资源。

所以关键的问题在于如何将量子计算和云计算进行结合,最终通过量子云计算的方式实现量子能力的输出。

量易伏量子云平台和IBM、亚马逊和本源量子等提供的量子云平台一样,可以通过云端对量子硬件后端进行访问。

量易伏具有极好的适用性,不论是专业开发者还是量子研究员,还是量子计算爱好者,都可以找到适合自己的前后端。而且通过百度自研的高性能模拟器,用户还可以通过普通的笔记本电脑,便可运行高达28个量子比特的量子随机线路模型。

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

量易伏量子云平台不仅开源了许多核心的代码,同时也兼容第三方的模拟器和硬件,用户可以无缝切换量子端。

其系列特色功能可归纳如下图:

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

针对开发者,量易伏提供基于 Python 的开源开放工具包 QCompute;对于量子研究人员直接登陆浏览器而不需要任何人工配置即可使用在线编程工具 PyOnline;而对于量子计算爱好者来说,可以使用 QComposer 拖动式编程体验量子计算的乐趣。

除此之外,量易伏还带有量子编程全生命周期的支持,根据需要可以调用本地或者云端的服务器完成计算,有10多个重要的算法案例满足不同的需求。所有的数据都会得到完整的管理服务。量子工具链则支持用 Python 和量子汇编语言进行混杂编程以及具有设备无关性。

同时,量易伏也提供了功能强大的变分量子特征求解器VQE,可以准确高效的求解一个量子系统的基态以及相应的能量,因而可以用于量子系统的模拟。

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

从百度量子平台的全景图中可以清晰的看出,量子平台提供了连接顶层解决方案和底层硬件基础所需的大量软件工具以及接口,这一平台隐约扮演了量子计算时代操作系统的角色。用户或者客户可以通过这一平台实现量子计算对他们所从事行业的赋能,再也不需要针对性接触和学习复杂的各种软硬件。

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

下面回顾一下,百度已经发布的量脉和量桨的升级版。

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

在2019开发者大会上,百度发布了高性能的量子脉冲计算系统量脉,现在已对量脉全面升级。

直观说来,量脉就是是连接量子软硬件的桥梁,量子程序由平台编译为一串标准的量子逻辑门之后,一系列门序列便由量脉系统进一步转译,变为一系列可控制量子芯片的脉冲信号。

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

当然,思考一下整个过程,还是相当容易的,但技术攻关时艰难无比。因为,就算是单量子门生成高保值度脉冲信号,相当费时费力。

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

而在实际问题中,复杂的量子线路里包含了一系列门,量脉就面临了同时转译为最优脉冲序列的大挑战。当然,在新版本中, 这一问题就不同的后端系统做了深度优化。

除了量脉之外,此次升级的还有量子机器学习工具及量桨。

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

量桨是今年5月20日当天,由百度量子研究所和百度飞桨团队联合发布的,这也是百度飞桨赋能量子计算的第一步,该产品是目前国内唯一支持量子计算的深度学习框架。

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

升级的要定主要集中在高可用性,易扩展,强工具这三方面都有重磅更新。首先高可用性使得用户可以更加高效搭建量子神经网络,或直接使用模板,以及10多项用例的详细教程。

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

而在易扩展方面,在基于飞桨的量桨模拟器上可以支持20多个量子比特的高效模拟,且支持GPU加速。而工具库也在过去的基础上得到更新,这一次还带来了丰富的资源,量子机器学习算法。

如上几个产品,就是百度世界2020会上百度量子的的主要看点。

9月份,是量子领域开花结果的重要节点,世界上很多著名的公司都在这个月都宣布了成果,从IBM的65-Qubit发布,到量子操作系统问世,再到潘建伟院士最新的成果公布,以及本源量子超导量子云平台发布,到今天百度量子计算产品的公布,真是百家争鸣的一月。

借用段教授结尾的一句话:让我们一起迎接量子计算时代的到来!百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

百度发布国内首个云原生量子计算平台-量子客

(以上图片来源于百度世界2020 授权发布)

 

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