本源量子創始人郭國平:量子計算是人類算力,商用程序已經進入第二階段

華映資本2021年會上,

本源量子創始人郭國平

發表了主題演講

《量子計算的殺手級應用》

。郭國平分享道,量子資訊採集、傳輸和處理正在受到各個國家的重視,量子計算在大資料、網路安全、AI、生物製藥、金融工程、智慧製造等領域都有廣闊的應用前景。

本源量子創始人郭國平:量子計算是人類算力,商用程序已經進入第二階段

以下為郭國平在華映資本年度大會上的演講實錄,經華映資本精編整理,有刪減:

在後摩爾時代,量子計算被視為人類算力突破的希望,本源量子作為國內量子計算龍頭企業,正打造全棧式的量子計算解決方案,從而讓量子計算走出實驗室,真正服務於社會。

目前,量子計算的發展背景、程序以及未來的應用都是產業界關注的問題。

量子計算是基於量子力學規律的資訊處理裝置,與傳統計算機類似,以量子CPU作為核心,搭配相應的硬體和量子作業系統,共同構建量子計算體系。量子計算與傳統計算的不同之處在於,其以量子位元為基本單元,利用量子疊加、糾纏、干涉等原理,進行高速的數學和邏輯運算、儲存及處理量子資訊。

從量子計算從基本概念到原型原型機,已經實現了理論到實物的發展。

比如50位元的量子計算機,其儲存量子態能力與超級計算機相當。

量子計算機的構建包括幾個關鍵部分,量子中央處理器進行計算工作,極低溫製冷系統保證散熱,量子測控系統進行量子態操控,除此之外,還需要量子計算機對應的作業系統進行軟硬體結合,構成量子計算機的基礎架構。

量子計算離我們還有多遠?其實現在已經有了可供使用的機器。

量子資訊採集、傳輸和處理正在受到各個國家的重視,我國十四五規劃中也提到加快佈局量子計算和量子通訊技術。

在全球範圍內,全面聚焦於量子計算開發運作的科技公司多達百家,包括IBM、谷歌、英特爾、華為等巨頭,也包括很多初創企業。

近三年來,這些科技巨頭正加速推進量子計算的發展進度。2019年,谷歌開發出超導量子計算原型機,宣稱實現量子霸權;IBM在2019年推出了商用的超導量子計算原型機。

本源量子創始人郭國平:量子計算是人類算力,商用程序已經進入第二階段

量子計算的商用大致分為三個階段。

2010-2020年,量子計算原型機、量子退火機實現量子霸權,商用起步、面向特定使用者銷售;2020-2030年,專用量子計算機用以解決大規模資料最佳化處理和特定計算困難問題;2030-2050年,通用量子計算機用於廣泛的商業化應用場景。

本源量子從2017年開始佈局量子計算晶片、作業系統、硬體等方面的商業化開發,並建立起量子計算雲服務平臺,提供全棧式的量子計算服務。

量子計算生態構建非常重要,量子計算機從裝置研發,到構建在不同行業領域的應用,是把科研成果、演算法、程式與實際的生產價值相結合,目前國內在這方面的發展仍與國際有些差距。

量子計算機可以應用在哪些領域呢?

在大資料、網路安全、AI、生物製藥、金融工程、智慧製造等領域,都有量子計算的應用前景和案例。

比如量子計算+金融工程,在智慧金融、資產和風險管理、高頻交易等方面,量子計算都有獨特的優勢。

摩根和IBM、高盛和亞馬遜的合作,都是量子計算在金融機構應用的典型案例。基於量子蒙特卡洛演算法開發的金融應用,可應用於投資組合最佳化、風險評估、收益預測、反欺詐等方面,隨著量子計算機硬體的進步,這些軟體會發揮出越來越大的作用。

量子計算另一個重要應用場景是生物化學與新材料。

目前,生物、藥物、能源等行業的研究都基於不同結構的分子,量子計算可以在演算法層面提供非常大的幫助。比如,IBM和戴姆勒合作開發下一代電池,微軟也在最佳化二氧化碳結合、活化並轉化為高價值的化學甲醇。本源量子也推出了量子化學應用系統,可以進行不同藥物的分子結構、不同材料的合成結構的最佳化計算,並且已經和國內一些新藥物企業合作,進行實際的產品應用。

本源量子創始人郭國平:量子計算是人類算力,商用程序已經進入第二階段

量子計算最初的目的是破譯密碼資訊保安也將是量子計算有望最早應用的場景。過去一年間,國內外科技巨頭都在用量子計算進行加強網路安全的研發。本源量子也在網路安全演算法、輿情分析、對稱和非對稱密碼破解、加強等方面的進行探索。

此外,大資料和AI正在受到越來越多的關注,這同樣是量子計算的應用場景

。量子機器學習可以用於最佳化傳統機器學習演算法,從而提高計算效能。目前,一些人工智慧實驗室和相關企業都在進行相應的探索,並取得了研究成果。

最後,量子計算在智慧製造領域,特別是航空航天領域也有很大的應用前景。

流體動力學在飛機制造、傳統天氣預報等領域的應用都需要大量的資料,量子計算的應用可以起到明顯的加速作用,洛克希德·馬丁、波音、空客等巨頭都在用量子計算進行航空航天方面的研發。本源量子也推出了量子流體動力學軟體。用於航空航天、航海等領域流體動力學的計算。

總而言之,量子計算在各行各業的應用都在推進。藉此機會為大家介紹一下本源量子。

本源量子成立於2017年,以量子計算機的研發、推廣和應用為核心,目前涵蓋量子計算晶片、量子測控儀器儀表、量子計算軟體、量子計算應用、量子計算教育、量子云平臺等業務。

量子計算的全球競爭非常激烈,2020年,全球公開的量子計算發明專利共計兩千餘件,其中國公司僅有153件,與國際整體水平差距明顯,最核心的差距體現在硬體和應用生態構建方面。

目前,本源量子有500多件智慧財產權,包括400多項專利以及50多項專著。

華映資本對於技術的發展有深刻的認識和洞察,這與本源量子硬科技的本質不謀而合,

最近華映資本和本源量子展開合作,希望未來能夠深化交流,攜手共進,共同為中國的科技事業發展譜寫新的篇章,為世界的量子計算發展貢獻中國的力量。