據(jù)預(yù)計(jì)，到2027年，全球量子計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到107億美元。較2017年相比，10年內(nèi)增長(zhǎng)超過40倍。
我國(guó)是參與量子科技競(jìng)爭(zhēng)的主要國(guó)家之一，在量子計(jì)算、量子通信等領(lǐng)域均有不俗表現(xiàn)。今年2月，科技部部長(zhǎng)王志剛接受科技日?qǐng)?bào)采訪時(shí)評(píng)價(jià)，我國(guó)在量子計(jì)算機(jī)原型機(jī)方面取得有國(guó)際影響力的重大原創(chuàng)成果。
近日在2023年北京PT展期間舉辦的第三屆量子計(jì)算論壇上，啟科量子副總裁韓琢介紹，今年是中國(guó)量子計(jì)算機(jī)制造成功的井噴之年。
啟科量子是量子科技的領(lǐng)軍企業(yè)之一，今年2月發(fā)布了國(guó)內(nèi)首款模塊化離子阱量子計(jì)算工程機(jī)“天算1號(hào)”，標(biāo)志著產(chǎn)品工程化的關(guān)鍵一步。韓琢指出，啟科量子搭建了量子計(jì)算開發(fā)者社區(qū)，加速推動(dòng)公司的量子計(jì)算產(chǎn)品研發(fā)和量子產(chǎn)業(yè)應(yīng)用落地。更進(jìn)一步，韓琢呼吁業(yè)界攜手，打造互聯(lián)互通的量子開發(fā)者生態(tài)，推動(dòng)我國(guó)量子產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。
“研產(chǎn)生用”的發(fā)展路徑
構(gòu)建量子計(jì)算開發(fā)者生態(tài)是國(guó)際巨頭通行的做法，原因在于，量子計(jì)算還處在發(fā)展初期，離百萬量子比特的商用量子計(jì)算機(jī)建造有不小的距離，“一邊研發(fā)、一邊生產(chǎn)、一邊應(yīng)用”，正成為量子產(chǎn)業(yè)的新常態(tài)。開發(fā)者加入，能夠在各個(gè)環(huán)節(jié)促進(jìn)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展，包括量子產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化、解決方案的完善、用戶習(xí)慣的培育等。
韓琢介紹，IBM、Google、微軟等國(guó)際巨頭都構(gòu)建了自己的量子開發(fā)者生態(tài)，并呈現(xiàn)出規(guī)模顯著增長(zhǎng)、開源工具多樣化、合作與共享日趨緊密、產(chǎn)品技術(shù)日益完善等發(fā)展態(tài)勢(shì)。啟科量子啟動(dòng)了國(guó)內(nèi)第一個(gè)量子計(jì)算軟件開發(fā)者關(guān)系項(xiàng)目“QuECO”，從0到1構(gòu)建量子計(jì)算開發(fā)者生態(tài)。
經(jīng)過啟科量子的精心運(yùn)營(yíng)，其量子計(jì)算開發(fā)者生態(tài)匯聚了前瞻性的精品技術(shù)課程，打造了開放性的技術(shù)交流社區(qū)，并通過量子云的形式為開發(fā)者提供量子程序開發(fā)、運(yùn)行、計(jì)算的環(huán)境和資源，幫助開發(fā)者打造個(gè)人IP和量子科技“朋友圈”。
基于這一舉措，啟科量子逐漸形成了“研產(chǎn)生用”的發(fā)展路徑：開發(fā)者生態(tài)驅(qū)動(dòng)研發(fā)、產(chǎn)品化、行業(yè)應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)，并與多個(gè)行業(yè)的知名企業(yè)開始探討合作。目前，啟科量子已經(jīng)與中國(guó)移動(dòng)、平安銀行、白云山等各個(gè)行業(yè)的知名企業(yè)探討量子技術(shù)應(yīng)用。
互聯(lián)互通的產(chǎn)業(yè)邏輯
目前，除了啟科量子，國(guó)內(nèi)也有多個(gè)知名量子企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)擁有自己的開發(fā)者生態(tài)，例如本源量子、華為、百度、量旋、國(guó)盾、騰訊、北京量子院、深圳量子院等。開發(fā)者以學(xué)生群體為主，盡管相比國(guó)外起步晚，但增速很快。
那么，量子計(jì)算開發(fā)者生態(tài)互聯(lián)互通的產(chǎn)業(yè)邏輯是什么?韓琢在接受C114/量子大觀采訪時(shí)表示，量子計(jì)算是與經(jīng)典計(jì)算完全不同的、并行的兩個(gè)生態(tài)。量子計(jì)算要發(fā)展壯大，需要從操作系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、語言編譯系統(tǒng)、應(yīng)用開發(fā)等各個(gè)環(huán)節(jié)都要成熟起來，這不是一家企業(yè)能夠做到的事情。
尤其是考量當(dāng)前復(fù)雜的國(guó)際政經(jīng)形勢(shì)，以及量子科技未來的巨大發(fā)展?jié)摿�，我�?guó)必須要構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)大的量子開發(fā)者生態(tài)，規(guī)避國(guó)外掣肘。目前百花齊放的企業(yè)量子開發(fā)者生態(tài)，不僅幫助企業(yè)提升了業(yè)務(wù)和影響力，也為構(gòu)建互聯(lián)互通的量子開發(fā)者生態(tài)打下了基礎(chǔ)。
值得注意的是，量子計(jì)算當(dāng)前有多條技術(shù)路線并行，例如離子阱、超導(dǎo)、半導(dǎo)體、光量子等。不同的技術(shù)路線如何互聯(lián)互通?韓琢認(rèn)為，量子計(jì)算技術(shù)未來是一個(gè)逐漸收斂的過程，最終形成一種或幾種主流的技術(shù)，且共用大量的生態(tài)資源。例如離子阱和光量子計(jì)算，當(dāng)下來看就很容易實(shí)現(xiàn)生態(tài)互聯(lián)互通。
“我期待在國(guó)內(nèi)建設(shè)互聯(lián)互通的開發(fā)者生態(tài)架構(gòu)，形成量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)合力。”韓琢在論壇上建議，業(yè)界可以考慮在開放原子基金會(huì)或者其他行業(yè)機(jī)構(gòu)的帶領(lǐng)下，將中國(guó)量子計(jì)算開發(fā)者生態(tài)做大做強(qiáng)。
專精離子阱量子計(jì)算
在構(gòu)建量子開發(fā)者生態(tài)的背后，是啟科量子在離子阱量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的突破式進(jìn)展。啟科量子成立于2019年，是亞洲第一家離子阱量子計(jì)算企業(yè)，核心團(tuán)隊(duì)已有20年的量子通信、量子計(jì)算和量子軟件技術(shù)積累，并融合形成了在離子阱領(lǐng)域的豐富沉淀。
“我們非�？春秒x子阱技術(shù)路線的發(fā)展前景。”韓琢指出，當(dāng)前業(yè)界研發(fā)的主要是幾百個(gè)量子比特的量子計(jì)算原型機(jī)，能實(shí)現(xiàn)的商業(yè)價(jià)值有限。面向行業(yè)規(guī)模商用，需要上萬個(gè)乃至百萬個(gè)量子比特構(gòu)建的量子計(jì)算機(jī)。離子阱技術(shù)不僅是實(shí)現(xiàn)通用量子計(jì)算的主流方向，且擁有天然量子比特，能夠在量子比特較少的情況下賦能行業(yè)應(yīng)用。當(dāng)前啟科量子一方面推動(dòng)產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)和生態(tài)構(gòu)建，一方面也在加大行業(yè)應(yīng)用探索。
在產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)方面，啟科量子“天算1號(hào)”由工作環(huán)境控制、離子阱、光學(xué)、電子測(cè)控四大子系統(tǒng)構(gòu)成，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)模塊化、操作便捷化，走出物理實(shí)驗(yàn)室，開始投入研究應(yīng)用。下一步，啟科量子將推出分布式離子阱量子計(jì)算機(jī)，在2023年P(guān)T展上已經(jīng)通過1:4比例展出了模型。
在行業(yè)合作方面，C114/量子大觀注意到，啟科量子今年初和中國(guó)移動(dòng)研究院達(dá)成了戰(zhàn)略合作協(xié)議，通過資源共享與技術(shù)創(chuàng)新，在移動(dòng)通信和算力網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)領(lǐng)域開展深入合作，尤其是面向未來的跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的6G技術(shù)，量子科技將能在解決6G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、機(jī)器學(xué)習(xí)等算力瓶頸等問題上一展身手。
目前量子計(jì)算技術(shù)仍處于初級(jí)階段，距離解決工程規(guī)模的問題可能還需5-7年。韓琢表示，啟科量子正在從硬件和軟件層面協(xié)同發(fā)展，硬件前進(jìn)到一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)時(shí)，軟件能力要匹配。“我們預(yù)計(jì)每年能實(shí)現(xiàn)一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)的突破，也將努力做大開發(fā)者生態(tài)，加速我們產(chǎn)品的迭代和優(yōu)化進(jìn)度。”
