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迎刃而上,华为发布量子计算云平台HiQ 2.0

近日,量子计算领域可谓是“百花齐放”,IBM扬言下个月将发布具一定规模的量子比特的通用设备,谷歌则透露已握住“量子霸权”的圣杯。

迎刃而上,华为发布量子计算云平台HiQ 2.0

作为行业内倍受关注的中国量子计算——华为量子,日前,在HUAWEI CONNECT 2019大会上,他们发布了HUAWEI HiQ 2.0量子计算软件解决方案,旨在对外提供高性能的量子计算模拟服务。

迎刃而上,华为发布量子计算云平台HiQ 2.0

发布会上,翁文康教授对量子计算发展机遇和挑战做了简要的介绍,随后引入重点,发布了华为量子云服务解决方案HiQ2.0,并表达了未来华为量子计算研究的开放和合作态度。

迎刃而上,华为发布量子计算云平台HiQ 2.0

翁文康教授(来源:HUAWEI CONNECT 2019现场 )

量子计算应用一直是业界关注的,而化学模拟计算是量子计算机近期较有潜力的应用之一。来自清华的帅志刚教授,从化学的发展史切入,介绍了量子计算机在化学计算中的机遇和挑战。

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帅志刚教授(来源:HUAWEI CONNECT 2019现场 )

相较于此前发布的HiQ 1.0版本,此次HiQ2.0版本推出了业界首个一站式量子化学应用云服务及对应的软件包 HiQ Fermion,新增云端脉冲优化设计服务及对应的HiQ Pulse软件包,并大幅提升了量子计算模拟器的性能,拓展了量子计算编程框架的多个功能,意在构建业界领先的量子计算编程框架和模拟器云服务。

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本次发布的技术涵盖了从底层硬件控制优化、量子编程框架和模拟器性能优化到量子化学软件开发,其目的是给用户、开发者提供简单、易用、高效的全栈量子编程体验。

下面介绍此次发布的HiQ 2.0相关新特性:

一站式VQE量子化学模拟云服务

量子化学是业界认为有望在近期量子计算芯片上得以应用的领域。据统计,一款新药的研发成本平均在20亿美元,并且耗费时间数月数年不等。而量子计算机具备先天优势,有望大幅度降低该领域的研发成本,这也会降低相关产业的研发成本,缩短研发周期。基于这样的需求,华为HiQ 2.0推出业界首个一站式VQE(variational quantum eigensolver)量子化学模拟云服务,助力量子化学应用研究。迎刃而上,华为发布量子计算云平台HiQ 2.0

量子化学软件包 HiQ Fermion

通过华为自研的算法优化、线路压缩等核心技术,量子软件包HiQ Fermion可使量子电路参数降低80%,线路深度压缩至70%,运行速度提高1600倍以上,并可在华为云上实现目前业界最大规模的VQE量子化学模拟。此次推出的HiQ量模拟云服务,助力量子计算的开发者在药物、能源、材料等拓展应用场景。

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量子芯片脉冲优化模块HiQ Pulse

业界共识,要实现量子化学等潜在量子计算应用,一方面需要设计更好的量子芯片,另一方面,需要开发速度快、精度高、噪声更小的可拓展量子测控系统。为此,HiQ 2.0新增量子芯片调控模块HiQ Pulse,包含了量子最优控制算法和脉冲库,为量子计算开发者提供云端快速优化设计的调控解决方案。

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相对于主流开源软件,HiQ Pulse算法库内的优化控制算法实现了大幅度的性能提升。例如,GRAPE(gradient-ascent pulse engineering)算法相对业界常用的开源软件实现了至少3倍的速度提升,内存开销减少两个数量级。配合在线编程和简易的图形化界面,量子优化控制模块HiQ Pulse将极大的促进量子计算开发者在近期中等规模含噪量子计算(NISQ)体系上,研发更高保真度的量子门操作方案,探索各种量子算法的实现以及协同量子软硬件系统设计。迎刃而上,华为发布量子计算云平台HiQ 2.0

增强的量子模拟器与量子编程框架

量子电路模拟和量子编程框架是量子软件开发、算法探索和硬件设计等的重要使能工具,对于孵化量子计算应用非常关键。

HiQ 2.0在量子电路模拟器模块新增噪声模拟、高性能张量网络优化算法的全振幅模拟器和多振幅模拟器,并优化了单振幅模拟器,性能提升8倍以上。量子编程框架新增mapper功能,升级编程GUI(graphic user interface),上线BlockUI功能,以方便开发者使用。增强的新特性和性能改进,将助力硬件和算法研究人员在模拟器上模拟真实的含噪量子计算过程,从而加速软硬件协同开发。迎刃而上,华为发布量子计算云平台HiQ 2.0

开源开放的生态系统

同时,HiQ模拟器已经在Github上开源发布:
https://github.com/Huawei-HiQ/HiQsimulator
华为希望同广大开发者和用户共同推进量子计算软件的开源生态。迎刃而上,华为发布量子计算云平台HiQ 2.0

关于华为量子编程比赛

在本次HUAWEI CONNECT 2019大会期间,华为对开发者大赛量子计算赛道决赛的获奖选手进行颁奖。

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此次大赛是国内首次举办的大型量子编程比赛,共有来自国内外59所大学、研究所和11个企事业单位的189名选手报名参赛,最终有6支队伍共计18人晋级决赛,共同分享 24万元奖励。参赛选手主要运用华为HiQ云平台解决量子计算中具有挑战性的实际问题,提出新算法并编程实现。决赛现场视频直播共获得8.6万人点播观看。

体验华为量子:https://hiq.huaweicloud.com/

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[以上图片,均属授权使用,版权归属于华为,转载需授权。]

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