玻色量子发布“天工量子大脑”，量子计算会变得更实用化吗？

界面新闻记者 | 彭新

5月16日，量子计算初创公司玻色量子发布100量子比特相干光量子计算机，命名为“天工量子大脑”。

玻色量子创始人兼CEO文凯介绍，“天工量子大脑”具有100个计算量子比特，可以解决最高超过100个变量的数学问题，并实现了上百规模光量子之间全连接控制，具备完整的可编程能力。此外，“天工量子大脑”的求解速度比经典优化算法平均加速超过100倍，平均求解结果优于经典算法120%，适用于高效求解组合优化问题。

文凯称，在计算复杂度越高的问题上，量子计算的优势越明显，类似于AI大模型的“涌现”能力。当量子计算机的计算规模提升之后，大规模量子计算的实用量子优势逐步“涌现”，而100量子比特就是转折点。

量子计算机的性能标准是作为计算基本单位的“量子位”的数量。玻色量子此次发布100量子比特相干光量子计算机，意味着其性能仅次于2021年中国科大成功研制的113个光子“九章二号”量子计算原型机。

目前，量子计算机有超导、光子、离子阱等多种技术路线，其中光量子计算将量子比特信息编码在单个光子上，通过对光子进行量子操控及测量来实现量子计算。光量子计算芯片技术是采用传统的微纳加工工艺在单个芯片上集成大量的光量子器件来实现量子计算过程。

量子计算机存储和处理数据的方式与经典计算机完全不同。经典计算机的信息单位是比特，一般用0和1来表示，一个比特，要么是0，要么是1。而量子计算机的信息单位是“量子比特”，量子具有叠加态的特性，因此量子比特可以同时处于0和1的状态。这就意味着，N个量子比特可同时存储和处理2的N次方个数据。

另据玻色量子CTO魏海介绍，当光穿过非线性材料时，其光子的波长和相位都会发生变化，在精准控制其能量和相位的过程中，在相空间会出现量子叠加态效应，玻色量子利用该效应，完成了100光量子比特的并行加速计算。此外，玻色量子还自研光量子计算光纤恒温控制和光量子测控设备，解决量子存储运算的温度控制和量子比特控制、读取等问题。

在量子计算上，产业和学术界仍在争取“量子计算优越性”，其含义是通过高精度地操纵近百个物理比特，高效地解决超级计算机都无法在合理时间内解决的特定高复杂度数学问题。玻色量子称，“天工量子大脑”在超过100个节点的Max-Cut问题上，获得了相比经典计算机3个数量级以上的算力优势。Max-Cut即“最大割问题”，用于社交网络分析、电路设计、图像分割等。

玻色量子称，已和平安银行、中国移动等达成合作，将量子计算应用于金融、云计算、通信、电力等场景。电力行业软件公司清大科越介绍自身应用情况时称，在基于光量子虚拟电厂受益优化问题的计算验证中，玻色量子的“天工量子大脑”可以在3.8毫秒内找到全局最优解，相比经典优化算法计算速度提升200倍以上。

玻色量子成立于2020年11月，目前公司已获得4轮融资，今年3月宣布完成最新一轮PreA+轮融资，由北京中移数字新经济产业基金、华控基金联合领投，盈富泰克、朝科创等机构跟投。

2019年，谷歌利用超级计算机用大约3分钟解决了经典计算机需要耗时1万年才能解决的问题，取得了“量子优越性”成果，而IBM在量子位数的集成等领域也走在前列。国内除阿里巴巴、百度等大型商业公司外，量子计算领域的初创公司还有量旋科技、图灵量子、华翊量子、未磁科技、本源量子等。