4月19日,在《2021JNAIIA济南量子技术与人工智能的融合发展》分论坛上,中科院量子信息与量子科技创新研究院 (简称“量子创新研究院”) 举办了量子计算云平台新功能板块上线发布会,宣布国内最早建立、接入量子比特数最多的量子计算云平台完成架构更新

中国量子创新研究院量子计算云平台新构架发布,附详细解读-量子客
图1|发布现场(来源:现场拍摄)

据中国科学技术大学李俊云教授现场介绍,该云平台将以“专业”和“开放”为目标推动下一步的开发方向。

专业,主要解决当前鱼龙混杂的量子计算内容流通的误解;开放,要集社会资源一起共谋共行。

为此,借着量子创新研究院的“专业”思路,一起探讨下量子计算以及量子计算云的情况。

 

1. 量子计算云

量子计算研发早期,一些主流硬件 (如低温超导) 需要在极端环境下运行,主体不能移出实验室,因此采用云的方式链接,使得世界各地可访问与测试。

完整的量子计算云平台应该包括底层的硬件 (前期通常以模拟器代替)、控制语言、开发框架、云端数据存储,以及用户管理等,用户在使用时可对比判断。

 

2. 量子计算如何健康发展?

量子计算的炒作,随着进一步产研突破,以及国家政策公开支持,预测其炒作范围将会扩张,甚至可能出现严重偏离量子计算技术方向的炒作。

鱼龙混杂的信息网络,以及各种背景的自媒体传播。在产业进程中,即便是专业研究人员,也存在被错误信息误导,以及认知偏离的风险。这样的风险将会由真正从事量子技术领域研究开发与产业化的人共同承担。

比如,常见的错误里,大部分人认为量子计算机的量子比特数多,就意味着量子计算机性能强大。而朱晓波教授在过去的公开场合就反复提到“不能仅凭量子比特数来看量子芯片的能力,还需要看调控精度”。不仅如此,还需考虑量子比特的连通性等。

过去,量子客对157个社区里各行业里的工作者做过样本调查,94%的调查者认为只看量子比特数就知道量子芯片的性能。这样的误解在社区和公众认知普遍存在,因此,量子计算在中文社区里需要“专业”加持。

量子计算要想在未来获得更健康的发展,必定有“专业”的渗透。 因此,李俊云教授介绍本次发布的量子云平台时,有意强调必定努力建立知识的权威性,即“专业输出”。将一线工作者在实际研究中了解到的量子计算领域的知识,及时的与公众以及科研人员共享。而专业输出,本身也是科研单位与生俱来的优势。

量子客一直努力开展专业研究和输出,但更多的是在抽象层面上。在一线研究领域的内容,尤其硬件开发这一块,始终需要一线开发机构或者公司共同协作对外输出,才会给业界提供稳定可靠的内容。

目前公开的内容里,中文社区里,仍然缺少系统、科学、稳定的,且适合产业界的“专业”内容输出。

 

3. 中国量子计算产业的隐痛

量子计算机的研发是集物理、数学、工程和计算机等学科为一体的综合性困难技术。单向的认知和局限的知识背景,都很难透彻描述量子计算的前世今生。

目前仍没有任何专家或研究者公开声明通晓量子计算,其根本就来源于需要跨学科的协作。

即使提供了量子计算机硬件,如果没有数学专家,算法专家以及计算机科学家的努力,量子计算应用仍然是水中月。

从目前全球的合作架构来看,以IBM的Q Network最为醒目[1]。IBM集合了全球一流的产业界用户,更为重要的是集合了大批量子计算领域的初创企业,类似的包括微软和亚马逊。

中国量子创新研究院量子计算云平台新构架发布,附详细解读-量子客
图2|IBM Q Network合作类型(来源:SlideShare)

反观我国在量子计算领域的进展,从公开信息中可以得知,产、学、研的合作仍存在大面积的空白区。各家量子计算企业以及研究机构泾渭分明,这成了中国量子计算发展的隐痛

解决这种隐痛的思路,“合作开放”成了备选方案。这次云平台升级战略所提及的“开放”,即是开放量子计算硬件,集合更多量子计算研究者以及产业界的参与,更多抽象层的开发集合作者。

 

4. 量子创新研究院的量子计算

早在2017年10月,量子创新研究院内设的研究单元中科院阿里巴巴量子计算联合实验室就在国内首次宣布“量子计算云平台”上线,并于2018年接入了11比特超导量子计算服务。

而后因为未知原因,独立开展工作,阿里巴巴将量子计算研发划到达阿里摩院下,由新团队领衔,依旧是低温超导量子计算路线。

2021年2月3日,创新研究院的量子计算云平台进行了系统切换,量子创新研究院联合济南量子技术研究院和科大国盾等对网站页面和功能进行了重新设计,并把超导量子计算原型机升级至12量子比特[2]。

中国量子创新研究院量子计算云平台新构架发布,附详细解读-量子客
图3|量子计算云平台首页(来源:中科院量子计算云平台)

据公开信息显示,量子创新研究院量子计算云平台是目前国内可用量子比特数目最多的量子计算云平台。

且预留了更多比特超导量子计算原型机的接口,官方数据,目前已有五千多名注册用户在该平台上进行了万余次实验。

但在实际测试中,该平台的软件配套,相较于其他平台明显弱势,这是研究和学术界一直存在这样的短板。这个短板,需产业界共同发力。

 

5. 未来趋势

量子计算云只是服务的载体,真正重要的在于后端接入情况。

朱晓波教授在介绍超导量子计算机之余,也透露出了未来该量子云后端连接硬件的研究计划。在保真度99.5%的基础上,未来5年预计做1000量子比特的量子计算系统,10年达百万级的量子比特,保真度99.8%

中国量子创新研究院量子计算云平台新构架发布,附详细解读-量子客
图4|朱晓波教授简述未来计划(来源:现场拍摄)

国外的主流机构IBM和谷歌都提供了量子计算发展路线,10年达百万级超导量子比特的输出成了业界共同方向。

中国量子创新研究院量子计算云平台新构架发布,附详细解读-量子客
图5|量子客现场解读(来源:现场拍摄)

 

 

参考链接:

[1]https://www.ibm.com/quantum-computing/ibm-q-network/

[2]http://quantumcomputer.ac.cn

 

声明:此文出于传递高质量信息之目的,若来源标注错误或侵权,请作者持权属证明与我们联系,我们将及时更正、删除,所有图片的版权归属所引用组织机构,此处仅引用,原创文章转载需授权。

|编  辑:王嘉雯      |审  校:丁 艳