2023年5月16日，北京玻色量子科技有限公司（以下简称“玻色量子”）在北京正大中心召开2023年首场新品发布会，发布了自研100量子比特相干光量子计算机——“天工量子大脑”。
在3个月前，因“天工量子大脑”在通信、金融等领域潜力，使得玻色量子获得了中国移动的产业投资，这也是量子计算行业里的首例产业战投。
从该公司透露出的信息显示，一直在和各行各业探索量子计算的真实价值，从“实用化，能用且有用”的理念来开发量子计算系统。据悉，玻色量子自研的“天工量子大脑”具有100个计算量子比特，已达国际领先水平；求解速度比经典优化算法平均加速超过100倍；平均求解结果优于经典算法120%。
01. 此量子比特，非彼量子比特！
此次发布的100量子比特，是基于相干伊辛机制造技术所得。量子计算发展至今，已经演化出不同的实现路线，比如，低温超导，离子阱和核磁共振等类型，但这些类型的计算都可以归类为门型量子计算。其他的诸如量子退火、中性原子量子计算、一次性可编程量子计算、相干伊辛机等又有着不同的性质。
据玻色量子对外的技术介绍，该公司主打相干伊辛机（Coherent Ising Machines，简称CIM），这是目前玻色量子重点研发的一项光量子计算机技术，CIM是一种基于简并光学参量振荡器(DOPO)的光量子计算机，在实践中, 通常可以将其抽象为优化Ising模型的专用计算机。
相干伊辛机与另一类专用型量子退火器解决伊辛模型问题的物理系统有硬件上的差异。量子退火器（例如D-Wave QA）使用超导量子比特作为人工自旋，并依赖于量子涨落以高概率达到基态。相干伊辛机使用光参量振荡器生成相干光场，与非线性介质相互作用以模拟交互自旋的行为。
尽管这两种方法在解决伊辛模型问题方面表现出了很大的潜力，但它们在其基本物理原理和实现细节上存在差异。虽然，不同类型的量子计算系统，其量子比特的数量不能用来和其他的系统做优胜比较。虽然字面上都用量子比特来称呼，但制造的工艺和技术路线大为不同。但玻色量子提供了上百个量子比特的相干伊辛机量子计算系统，可以解决最高超过100个变量的数学问题，并实现了上百规模光量子之间的“全连接”控制，具备完整的可编程能力，从全球的情况来看，已跻身该类别的世界第一梯队。
02. Ising model，应用摸得着
伊辛模型（Ising model）是描述自旋相互作用行为的理论模型，可用于解决组合优化问题。具体来说，任何组合优化问题都可以高效地转化为伊辛模型的基态搜索问题。这意味着在一组众多选择中找到最佳选择组合可以被定义为寻找具有适当参数的伊辛模型的基态。
最近世界上量子技术开发应用的一个的趋势涉及通过使用模拟伊辛自旋的物理系统（即为上文提及的“伊辛机”）进行实验来解决此类伊辛模型问题。正因为伊辛模型与很多应用关联，因此伊辛机或者量子退火器，也许是NISQ时代，能真切带来实际产业应用的量子计算系统。正如该公司新公布的官方网站来看，其准确的定位，直击AI，也正是源自于上述的优势所在。
或许一众量子公司追求全栈量子计算之路迷茫的关键在于，尚未清晰的定位，如何真正的应用的产业中来，至少，基于超导量子比特的技术，目前还未能真正走出应用的恐慌和应用的荒芜。这也可以解释，为什么玻色量子获得了中国移动的首列产业投资。
03. Max-Cut，实用量子计算的“算力标准”
玻色量子CTO魏海博士提到，在实际问题求解中，“天工量子大脑”适用于高效求解组合优化问题，其中最具代表性的21个NP-Complete模型（简称“NPC”）在我们的生活中无处不在。
这些问题之间可以互相归约转化，技术中经常用Max-Cut问题来做统一的数学表达，表征计算复杂度。比如经典计算中的很多代表性企业等都曾使用Max-Cut来做新品算力的标定。因此，为了标定量子计算的算力优势，玻色量子采用在经典计算中和量子计算中都通用的Max-Cut问题来作为实用量子计算的“算力标准”。
04. 算力逐鹿，决战算力“迁跃”
正如发布会现场玻色量子创始人&COO马寅演讲提到：追溯人类已知最早的计算工具，是在四万年前的南非发现的三根股骨。而科技进步的每一小步，背后都是算力突飞猛进的一大步，量子计算本质上就是算力的‘迁跃’。
全球量子计算的推进进程中，目前处在一个比较尴尬的时间点，即，全球的参与者都在努力，希望将经典计算带来的计算模式，迁跃到新的水平。但不可否认，与产业界靠的更近的，才更能落地，也最能打动产业界，一起拥护并参与这场算力“迁跃”的征途。
