據預計，到2027年，全球量子計算市場(chǎng)規模將達到107億美元。較2017年相比，10年內增長(cháng)超過(guò)40倍。
我國是參與量子科技競爭的主要國家之一，在量子計算、量子通信等領(lǐng)域均有不俗表現。今年2月，科技部部長(cháng)王志剛接受科技日報采訪(fǎng)時(shí)評價(jià)，我國在量子計算機原型機方面取得有國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算論壇上，啟科量子副總裁韓琢介紹，今年是中國量子計算機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)布了國內首款模塊化離子阱量子計算工程機“天算1號”，標志著(zhù)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算開(kāi)發(fā)者社區，加速推動(dòng)公司的量子計算產(chǎn)品研發(fā)和量子產(chǎn)業(yè)應用落地。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(kāi)發(fā)者生態(tài)，推動(dòng)我國量子產(chǎn)業(yè)做大做強。
“研產(chǎn)生用”的發(fā)展路徑
構建量子計算開(kāi)發(fā)者生態(tài)是國際巨頭通行的做法，原因在于，量子計算還處在發(fā)展初期，離百萬(wàn)量子比特的商用量子計算機建造有不小的距離，“一邊研發(fā)、一邊生產(chǎn)、一邊應用”，正成為量子產(chǎn)業(yè)的新常態(tài)。開(kāi)發(fā)者加入，能夠在各個(gè)環(huán)節促進(jìn)量子計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展，包括量子產(chǎn)品的轉化、解決方案的完善、用戶(hù)習慣的培育等。
韓琢介紹，IBM、Google、微軟等國際巨頭都構建了自己的量子開(kāi)發(fā)者生態(tài)，并呈現出規模顯著(zhù)增長(cháng)、開(kāi)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。啟科量子啟動(dòng)了國內第一個(gè)量子計算軟件開(kāi)發(fā)者關(guān)系項目“QuECO”，從0到1構建量子計算開(kāi)發(fā)者生態(tài)。
經(jīng)過(guò)啟科量子的精心運營(yíng)，其量子計算開(kāi)發(fā)者生態(tài)匯聚了前瞻性的精品技術(shù)課程，打造了開(kāi)放性的技術(shù)交流社區，并通過(guò)量子云的形式為開(kāi)發(fā)者提供量子程序開(kāi)發(fā)、運行、計算的環(huán)境和資源，幫助開(kāi)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(kāi)發(fā)者生態(tài)驅動(dòng)研發(fā)、產(chǎn)品化、行業(yè)應用的各個(gè)環(huán)節，并與多個(gè)行業(yè)的知名企業(yè)開(kāi)始探討合作。目前，啟科量子已經(jīng)與中國移動(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)應用。
互聯(lián)互通的產(chǎn)業(yè)邏輯
目前，除了啟科量子，國內也有多個(gè)知名量子企業(yè)和研究機構擁有自己的開(kāi)發(fā)者生態(tài)，例如本源量子、華為、百度、量旋、國盾、騰訊、北京量子院、深圳量子院等。開(kāi)發(fā)者以學(xué)生群體為主，盡管相比國外起步晚，但增速很快。
那么，量子計算開(kāi)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(guān)采訪(fǎng)時(shí)表示，量子計算是與經(jīng)典計算完全不同的、并行的兩個(gè)生態(tài)。量子計算要發(fā)展壯大，需要從操作系統、測控系統、語(yǔ)言編譯系統、應用開(kāi)發(fā)等各個(gè)環(huán)節都要成熟起來(lái)，這不是一家企業(yè)能夠做到的事情。
尤其是考量當前復雜的國際政經(jīng)形勢，以及量子科技未來(lái)的巨大發(fā)展潛力，我國必須要構建一個(gè)強大的量子開(kāi)發(fā)者生態(tài)，規避?chē)獬钢狻Ｄ壳鞍倩R放的企業(yè)量子開(kāi)發(fā)者生態(tài)，不僅幫助企業(yè)提升了業(yè)務(wù)和影響力，也為構建互聯(lián)互通的量子開(kāi)發(fā)者生態(tài)打下了基礎。
值得注意的是，量子計算當前有多條技術(shù)路線(xiàn)并行，例如離子阱、超導、半導體、光量子等。不同的技術(shù)路線(xiàn)如何互聯(lián)互通?韓琢認為，量子計算技術(shù)未來(lái)是一個(gè)逐漸收斂的過(guò)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算，當下來(lái)看就很容易實(shí)現生態(tài)互聯(lián)互通。
“我期待在國內建設互聯(lián)互通的開(kāi)發(fā)者生態(tài)架構，形成量子計算產(chǎn)業(yè)合力。”韓琢在論壇上建議，業(yè)界可以考慮在開(kāi)放原子基金會(huì )或者其他行業(yè)機構的帶領(lǐng)下，將中國量子計算開(kāi)發(fā)者生態(tài)做大做強。
專(zhuān)精離子阱量子計算
在構建量子開(kāi)發(fā)者生態(tài)的背后，是啟科量子在離子阱量子計算機領(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算企業(yè)，核心團隊已有20年的量子通信、量子計算和量子軟件技術(shù)積累，并融合形成了在離子阱領(lǐng)域的豐富沉淀。
“我們非常看好離子阱技術(shù)路線(xiàn)的發(fā)展前景。”韓琢指出，當前業(yè)界研發(fā)的主要是幾百個(gè)量子比特的量子計算原型機，能實(shí)現的商業(yè)價(jià)值有限。面向行業(yè)規模商用，需要上萬(wàn)個(gè)乃至百萬(wàn)個(gè)量子比特構建的量子計算機。離子阱技術(shù)不僅是實(shí)現通用量子計算的主流方向，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)應用。當前啟科量子一方面推動(dòng)產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)和生態(tài)構建，一方面也在加大行業(yè)應用探索。
在產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)方面，啟科量子“天算1號”由工作環(huán)境控制、離子阱、光學(xué)、電子測控四大子系統構成，已經(jīng)實(shí)現量子計算機的系統模塊化、操作便捷化，走出物理實(shí)驗室，開(kāi)始投入研究應用。下一步，啟科量子將推出分布式離子阱量子計算機，在2023年P(guān)T展上已經(jīng)通過(guò)1:4比例展出了模型。
在行業(yè)合作方面，C114/量子大觀(guān)注意到，啟科量子今年初和中國移動(dòng)研究院達成了戰略合作協(xié)議，通過(guò)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(kāi)展深入合作，尤其是面向未來(lái)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、機器學(xué)習等算力瓶頸等問(wèn)題上一展身手。
目前量子計算技術(shù)仍處于初級階段，距離解決工程規模的問(wèn)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)重要節點(diǎn)時(shí)，軟件能力要匹配。“我們預計每年能實(shí)現一個(gè)重要節點(diǎn)的突破，也將努力做大開(kāi)發(fā)者生態(tài)，加速我們產(chǎn)品的迭代和優(yōu)化進(jìn)度。”
