量子计算产业还在升温
2021-03-13 07:30 作者:谭伦 来源:中国经营网

本版文章均由本报记者谭伦采写

量子科技产业正在受到前所未有的关注。

随着去年中央政治局就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习,量子信息技术逐渐成为产业显学。作为量子物理与ICT交汇而生的新技术,量子信息技术也被视为“第二次量子革命”的代表。隶属其中的量子计算更是成为近年来全球科技大国重点抢占的战略技术高地。

不过,受限于目前的技术局限,量子计算机尚未走向大规模的市场商用阶段,但这一点也恰恰令其成为爆发潜力最高的新一轮产业风口。

在此背景下,今年1月,国内量子计算机领域的“新秀”深圳量旋科技有限公司(下文简称“量旋科技”)宣布完成2000万元A+轮股权投资,收获了其成立两年来的第三轮市场融资。此前,这家专注于量子计算软硬件产品的开发商已经推出了全球首台桌面型核磁共振量子计算机产品“双子座”,以及可以链接多个量子计算体系的云服务平台“金牛座”。

面对量子计算机的普及化和商业化前景,量旋科技下一步将走向何处?这一新兴的产业市场面临哪些挑战?传统计算机又将面对怎样的命运?近日,《中国经营报》记者专访了量旋科技联合创始人、总经理邹均庭。

具备生产力的量子计算机产品有望3到5年内问世

《中国经营报》:“量子计算”随着这两年产业资本的火热开始走入公共话语圈,如何更通俗地让大众理解“量子计算”与“量子计算机”?

邹均庭:确实,我们很少在生活中能看到量子效应,再加之量子效应有很多反直觉的地方,所以量子计算的概念确实对很多人而言是很神秘甚至是“玄幻”的。

其实“量子计算”这个概念是在20世纪80年代初被物理学家提出来的,当时提出来的背景也是比较好理解的,那就是大家发现计算机(传统经典计算机)可以很好地解决很多问题,但也有很多问题是经典计算机解决不了的;物理学家们又想到既然世界本质是基于量子力学的,那为什么不用量子体系去计算一些问题呢,用量子体系进行计算肯定能解决很多经典计算机解决不了的问题。

虽然“量子计算”在20世纪80年代就被提出来了,但之后很长一段时间,“量子计算”也就仅仅停留在“概念”上,直到1994年,Peter Shor发表了著名的“Shor算法”,量子计算才真正让大家认识到它的价值。到目前为止,科学家们已经开发出了几十种量子计算算法,理论上讲可以大大超越传统的经典计算机。所以我们可以说量子计算的理论到现在已经有了长足的发展,而“量子计算机”作为我们现实中用来实现量子计算功能的机器,还在蹒跚学步。学界普遍认为因为大家已经奠定了量子计算的理论基础,所以量子计算机的研发已经没有科学鸿沟,主要都是一些工程问题。我想这就解释了“量子计算”与“量子计算机”的联系和区别。

《中国经营报》:在公众概念中,量子计算机在未来很长一段时间内离普通人的生活会非常遥远,这种看法是否正确?

邹均庭:量子计算机与超级计算机画上等号肯定是不准确的,但是公众有这种感觉也是有道理的。前面我提到过,量子计算机的目标就是用来解决那些传统经典计算机无法解决或者解决不好的问题,肯定是非常复杂的问题,所以大家自然而然地就把量子计算机和超级计算机联系到一起了。

在我们看来,在可预见的未来,量子计算机的运行模式的确跟超级计算机会有点像,但这并不意味着量子计算机就离普通人的生活很远。举个类比的例子,我相信大部分公众是没有见过超级计算机的样子的,但是我们普通人却每天都在享受着超级计算机的服务,比如我们每天打开手机看到的天气预报就是超级计算机算出来的,甚至一些城市的智慧交通控制都是由超级计算机完成的。所以,在不远的将来,我们生活的很多领域会得到量子计算机的助力,比如药物研发、人工智能等。到那个时候,也许我们还是不太能经常见到一台量子计算机,但量子计算机却会与我们的生活息息相关。

《中国经营报》:量子计算机的概念近年来密集性出现在科技产业的热点新闻榜上,这背后反映了什么样的产业趋势?

邹均庭:是的,正如我前面介绍的,量子计算的发端要追溯到40年前,但量子计算真正从概念变成一门科学是以1994年Shor算法的发明为标志的,在那之后,1997年Isaac Chuang第一次用核磁共振实现量子计算实验,再到后来各种硬件软件的发展,其实量子计算领域一直在进步。

而近年来量子计算突然密集性地出现在热点新闻上,我想可能有这样两点原因。一是随着量子计算力量方面的进步,学术界和各国政府都意识到了这项技术之中蕴含的极大价值,它可能成为推动人类社会进步的重要科技力量,所以各国政府纷纷推出重点支持量子计算发展的政策,并且确实是真金白银的支持。

二是由于量子计算的巨大应用潜力,产业界也很早就进入了这个领域,很多机构与企业开始投入巨资进行研发,特别是以IBM和Google为代表的科技巨头也取得了一些标志性的成果。比如2016年IBM量子计算云平台的上线,应该就是第一次大规模地将公众的注意力吸引到这个行业上,之后还有2019年Google的53个量子比特的超导量子计算机实现“量子优越性”等这些新闻,而且这些标志性的进展不仅吸引了公众的注意力,还极大地吸引了资本市场的注意力,资本的力量也推动了行业的飞速进步。总的来说,这几年量子计算产业确实是在各方力量的推动下飞速发展。

将发布实用型超导芯片量子计算机相关产品

《中国经营报》:量旋科技的诞生与这一浪潮是否有关,是什么契机促使量旋科技这家公司的创立?

邹均庭:是的,我们公司的创立也是发端于这波浪潮的开头。2016年IBM的量子计算云平台上线之时,我们团队就意识到量子计算发展的浪潮即将来临,产业化的时机已经到来了,因此,经过一段时间的筹备,我们就成立了量旋科技。我们的定位就专注于量子计算产业化,致力于研发实用型量子计算机,真正为人类提供生产力。

我们公司成立了两年多,已经取得了不少的成果。2020年初,我们发布了全球首款桌面型核磁共振量子计算机“双子座”,到目前我们已经拿到了20个左右的订单,不仅有国内客户,还有很多海外客户,“双子座”产品主要用于量子计算的教学与演示。2020年10月我们发布了全球首款开放物理底层控制的商用的通用量子计算云平台。同时,我们的实用型超导芯片量子计算机的研发也在推进,今年我们就会陆续发布相关产品。

《中国经营报》:最近,量旋科技获得了2000万元A+轮股权投资,同时在量子计算这个赛道的另外一些初创企业也都拿到了新的融资,你如何看待这波资本涌入的热潮?

邹均庭:资本对这个行业的青睐代表着资本市场对量子计算技术的认可以及对量子计算发展潜力的期待,我们肯定是表示欢迎的。未来一两年由于国家政策的引导,肯定还会有一些初创企业涌现出来,会进一步增加这个行业的“热度”。

《中国经营报》:日前,我国潘建伟院士所率领的研究团队,已经历史性构建了号称有76个光子的量子计算原型机“九章”,与这种级别的量子计算机相比,量旋科技所推出的“双子座”与“金牛座”这种消费级的产品有什么不同之处?

邹均庭:目前实现量子计算的物理体系有好几种,我们公司主要研发的方向是超导量子芯片,同时兼顾教学与演示用的核磁共振方向,也就是“双子座”系列产品,“金牛座”则是一个通用量子计算云平台。潘院士的成果是属于光量子方向,所以和我们是不同的物理体系。

总的来说,我们对自己的定位是很清晰的,我们是一家高科技企业,所以,我们公司的目标是实现实用型量子计算机产品的研发,我们的目标是给人们提供真正能用的、有生产力的产品。

量子计算机不会取代经典计算机

《中国经营报》:随着性能卓越的量子计算机的出现,目前所使用的经典计算机会不会面临被取代乃至消亡的命运?

邹均庭:我想这也是很多人关心的一个问题,我给出的回答是:在可见的未来,量子计算一定不会取代经典计算机,不但不会取代,量子计算机和经典计算机还会协同工作、共同发展,来解决人类面临的越来越复杂的计算问题。

举个类比的例子,现在的飞机比火车和汽车都快得多,但我们都知道飞机永远不会取代火车和汽车,而是在不同的运输市场发挥各自的特长。而量子计算机和经典计算机也是这样,经典计算机经过这么多年的发展,很多技术很多应用已经很成熟了,量子计算机没有必要在这些经典计算机很擅长的领域去取代它们,而是在复杂计算问题上,量子计算机和经典计算机将充分发挥各自的特长,协同工作。

《中国经营报》:目前国内量子计算机的水平与欧美发达国家相比还有多大差距?你认为未来产业获得良好发展的关键是什么?

邹均庭:客观地说,在量子计算科研领域,在学术界的学术水平上,中国本身就是国际第一梯队,与欧美发达国家基本没有差距。但是在量子计算机的研发领域,我国跟欧美发达国家还有两到三年的差距。

但是这个差距并不是不可逾越的,目前我们国家已经在加紧追赶,而追赶的关键其实还是在投入,包括资金的投入和人员的投入,而资金投入的问题还不是那么大,行业人才的缺口却是一个很显著的问题。目前国内的量子计算专业的从业者非常少,能培养这方面人才的单位还不够多,这里我也想呼吁更多感兴趣的年轻人投身于量子计算行业,在这项重要技术的发展中实现自己的价值。

深度

量子计算机的商用之路还有多远?

自量子力学之父普朗克在百年前提出这一开创性理论后,微观世界的新大门被打开。随后的第一次量子革命催生了晶体管、激光、核磁共振、全球定位系统等现代技术,使人类迈入信息时代。在此基础上,以量子计算、量子通信、量子精密测量为代表的第二次量子革命浪潮紧随而至。

1981年,诺贝尔物理学家费曼首次提出量子计算机的概念,宣告了计算机形态的另一种可能。近40年来,全球科技大国对于量子计算机的研发一直未停下过脚步,尤其是美国,谷歌、微软、英特尔等企业先后拥有通过不同技术路径,不断刷新着量子计算机可能实现的更高计算性能。而在中国,追赶的步伐也在近年来提速,中国科技大学、清华大学等相继发布阶段性成果。百度、阿里、腾讯、华为也相继出台了量子计算研究计划。

在业界看来,量子计算机距离真正的产业化和商业化仍然很远,尤其是在消费者市场,一款实用且具备生产力的量子计算机产品能否不只停留在纸面,这也成为量旋科技这样的初创企业在2018年诞生时所致力实现的目标。

在与邹均庭的对谈中,他一直强调,量旋科技的使命就是真正实现实用型量子计算机的研发与生产。以量旋科技推出的全球首款桌面型核磁共振量子计算机“双子座”为例,其具备体积小、重量轻、免维护,仪器稳定性好,并且操控简单,是一款在量子计算教学领域适合普通用户使用的产品。

但光有产品并不够,邹均庭表示,用户的需求也同样关键。目前,量旋科技正在向应用端延展,从最终用户需求端开始切入,探索量子计算如何与经典计算结合,从而为用户提供更具性价比的产品与体验。

更加重要的是,邹均庭指出,量子计算产业的推动,归根结底依靠的是人才储备,因此,人才培养才是这个产业未来能否代表崛起的关键要素。“我们不仅仅需要科学家,更需要大量的工程师贡献硬件、应用软件和算法堆层面的创新。”

在邹均庭看来,实用型量子计算机的光明前景有着足够的理论基础,“其实现在量子计算算法的发展已经领先了硬件,一旦硬件发展跟上来,很快就可以转变成生产力。”但产业化之路从来就是知易行难,而这也正是量旋科技走下去的动力。

老板秘籍

如何让大众理解“量子计算”与“量子计算机”?

虽然“量子计算”在20世纪80年代就被提出来了,但之后很长一段时间,“量子计算”也就仅仅停留在“概念”上,直到1994年,Peter Shor发表了著名的“Shor算法”,量子计算才真正让大家认识到它的价值。到目前为止,科学家们已经开发出了几十种量子计算算法,理论上可以在很多计算问题上能大大超越传统的经典计算机。所以我们可以说量子计算的理论到现在已经有了长足的发展,而“量子计算机”作为我们现实中用来实现量子计算功能的机器,还在蹒跚学步。学界普遍认为因为大家已经奠定了量子计算的理论基础,所以量子计算机的研发已经没有科学鸿沟,主要都是一些工程问题。我想这就解释了“量子计算”与“量子计算机”的联系和区别。

是什么契机促使量旋科技这家公司的创立?

2016年IBM的量子计算云平台上线之时,我们团队就意识到量子计算发展的浪潮即将来临,产业化的时机已经到来了,因此,经过一段时间的筹备,我们就成立了量旋科技。我们的定位就专注于量子计算产业化,致力于研发实用型量子计算机,真正为人类提供生产力。

我们公司成立了两年多,已经取得了不少的成果。2020年初,我们发布了全球首款桌面型核磁共振量子计算机“双子座”,到目前我们已经拿到了20个左右的订单,不仅有国内客户,还有很多海外客户,“双子座”产品主要用于量子计算的教学与演示。2020年10月我们发布了全球首款开放物理底层控制的商用的通用量子计算云平台。同时,我们的实用型超导芯片量子计算机的研发也在推进,今年我们就会陆续发布相关产品。

简历

邹均庭博士,深圳量旋科技有限公司联合创始人、总经理。2013年于中国科学技术大学合肥微尺度国家研究中心毕业并获得理学博士学位。研究生阶段即从事自旋波谱法的应用研究,博士毕业后加入布鲁克中国公司任核磁共振部门高级经理;鹏城实验室量子计算研究中心创建之初加入鹏城实验室,任高级工程师、量子控制算法课题组共同负责人;后受邀加入深圳量旋科技有限公司,任总经理。长期从事科学仪器和量子计算研究,积累了丰富经验,参与研发了全球首台桌面型核磁共振量子计算机、核磁量子计算控制算法等。

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