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国产量子计算机“悟空”即将问世,离国际领先水平多远?
观察者网:那么从国内来看,“悟空”算得上是全国最强量子计算机吗?
张辉:从国内公开的信息上来看,在工程化的量子计算机生产制造上,本源是目前唯一能够向用户去交付工程化量子计算机整机的公司。另一方面,现在公众对量子计算机的认知,可能比较关注比特数这个参数指标,包括IBM做到433比特,包括谷歌做到72比特,大家都在用比特数在做比较。从公众比较关心的参数量上,悟空在国内目前公开报道上应该是最高的。所以从这两个维度上,可以认为我们即将发布的悟空量子计算机应该是国内最先进的一代量子计算机。
观察者网:悟空量子计算机,与国内更早前发布的九章计算机在路线上、能力上有什么区别?为什么悟空似乎知名度要低一些?
张辉:九章是我们中科大潘建伟院士团队的项目和成果,在全球来看,它是光学体系下,最早能够在科研环境中达到量子优越性(比任何经典计算机都能更快解决问题)的量子计算机,非常了不起,所以相对来说在国内知名度也会更高一些。这就像谷歌19年达到量子霸权一样,我相信谷歌的这项成果在未来人类量子计算史上也是具有里程碑意义的事件。之后IBM等也有很多量子优越性的成果,知名度就不会有“第一台”这么高。
九章量子计算机
目前我们的悟空量子计算机还在筹备阶段,本源的一个目标是希望在工程化以及向用户交付可用的量子计算机上,能够更务实地跨出这一步,接下来能够在解决实际的应用问题上得到用户的肯定,这是我们在努力做的一件事情。
观察者网:悟空量子计算机采用什么样的一个技术路线呢?相比九章是用光学的话,两者区别是什么?
张辉:悟空采用的是超导技术路线,简单理解就是用电学体系。
目前从量子计算的最底层的技术来看,据不完全的统计,全球大概有十几条的路径。我经常打个比方,今天的量子计算机相当于上世纪五、六十年代还处于电子管时代的经典计算机阶段;当时,晶体管还没有发明,集成电路更没发明,未来它收敛到哪个技术上,目前还是不能有定论的。
从全球来看,包括刚才提到的超导,还有半导体路径,都是电学体系。此外还有光学体系、离子阱、冷原子等很多种技术路径。每一条路径,从目前来看,都是有它的优点和缺点,目前还没有哪一条路径一定是完全收敛的。
目前全球的产业化和工程化方案中,电学体系相对来说更成熟一点,或者说推进的更快一些,包括IBM、谷歌、英特尔这些比较老牌的计算机公司都是在电学上做部署。这是因为电学的工业基础好,与经典计算机存在部分相通性,在工艺、技术、设备、人才经验上都已经有非常多的积累,相比其他新的体系,像光学、离子阱、冷原子等,是有更多的工业条件去实现。
而光学、离子阱主要是一些研究团队或者一些初创公司在做,他们会更愿意选择新的路径去探索实践。目前量子计算赛道的阶段特点还是百花齐放,我相信未来根据每条路径的推进情况,慢慢的也会有一些路径被淘汰掉,有一些路径可能会整合,最终大家会慢慢的去收敛,形成人类未来量子计算机的形态。本源量子现在主打电学体系,我们有两条路径:一条是超导,即IBM,谷歌现在主推的,还有一条就是英特尔在主推的CMOS(互补式金氧半导体)工艺,或者说半导体量子点技术。
观察者网:公开信息显示,本源量子在2017年注册时注册资本仅720万元。短短五年时间,你们是如何发展到今天的规模?
张辉:本源应该是生在一个非常好的时代,是“天时、地利、人和”。量子计算这几年在全球快速升温,所以这个赛道吸引着越来越多的资本、人才、专家,这是一个非常好的“天时”。
“地利”指的是,我们国家正在全力推进科技创新,从中央政府往下,这几年都非常鼓励原创技术和硬科技的发展,高校获得了大力支持。我们从中科大孵化出来,在科技发展和技术上比较有优势。
“人和”方面,在本源成立之前,我们的团队就非常早地从科学研究上涉足到量子计算,2003、2004年我们就开始做这方面的事情,积累了非常多的经验、技术,最重要的是积累了一批人,这一批人也是本源能够快速奔跑的一个核心条件。
观察者网:在营收方面,你们目前处于什么样的状态?是否支出大于收入?
张辉:是的。至少从我们目前掌握的信息来看,所有的量子计算公司应该都是研发投入大于产出的。本源非常重视研发,特别是人才的培养,资金投入还是比较大的,至少远大于我们的产出。我们也得到政府和基金在资金上对我们非常大的支持,能够让我们团队心无旁骛的全力往前冲刺。
本源工作人员调试悟源计算机
观察者网:过去一年,特别是过去几个月,整个科技行业的融资有降温的趋势,包括很多美国的科技企业都在裁员,这个对你们有没有什么直接或间接的影响?
张辉:量子计算赛道里面,我们看到的一些报道是,无论从各个公司的融资数据上,还是从量子计算专业人才的数量上,都是在逆势增长。整个大环境处于下降态势,很多科技企业在裁员,很多的资金投入可能在减少,但是量子计算赛道应该还是在持续升温的状态。
观察者网:量子计算下一个重大突破点在哪?
张辉:我认为量子计算下一个爆发点一定是在应用端实现量子优越性或者说量子霸权。从2019年开始,谷歌率先实现量子霸权,解决的是随机采样的数学问题。到2020年左右,九章用光学体系去实现了玻色采样的量子优越性。全球最先进的团队都在努力把量子计算机造出来,首先去实现一些科学研究上的突破。
我认为下一个爆发点一定是在实际的应用场景中实现量子优越性,让量子计算机真正在一些具体问题上能够展现出它的价值。
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