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前沿赛道④|量子计算机研制背后的“成都力量” :让微观世界的“小精灵”更可控

来源:| 发布时间:2021.09.23| 浏览:6836次

在一个特定赛道上

200秒的“量子算力”

相当于目前“最强超算”6亿年的计算能力!

这是“九章”量子计算机实现的里程碑式突破

……

如此“洪荒之力”

让各方加快布局量子计算这个赛道

前沿赛道④|量子计算机研制背后的“成都力量” :让微观世界的“小精灵”更可控


可喜的是,竞逐量子科技赛道,“成都力量”正加速崛起。成都本土成长起来的量子计算产业链代表企业——成都中微达信科技有限公司(以下简称“中微达信”)助力院士团队研制国产量子计算机,负责其中关键技术——量子计算测控系统研发。

这支成都团队如何切入量子科技赛道?

又将如何构建自己的竞争壁垒?

今日,我们对话中微达信创始人曾耿华,走进中微达信的“量子世界”。

观看视频,请点击以下链接:https://mp.weixin.qq.com/s/7cwdvTrI2VxE7OhNZyMjDQ

一次机缘巧合:进入量子科技赛道 为院士团队建造量子计算机提供“成都智慧”

中国科学技术大学毕业的曾耿华,在2017年作了一个大胆的决定——响应国家双创号召,跳出“舒适圈”开启硬科技创业,与同事成立中微达信。

创业之初,中微达信立足于团队最熟悉的异构计算和精密测控领域。切入量子计算赛道,缘于一次机缘巧合——2018年,在与某院士量子计算团队多次接触交流后,得到院士团队认可,负责为院士团队提供量子计算测控系统的解决方案。

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“我们很荣幸能加入到量子计算机的建造中。”在曾耿华看来,这与团队过去在技术、工程领域的长期积累密不可分,“研发量子计算机,关键要把看不见的微观量子世界映射到宏观现实世界中,这是一个多学科交叉的巨大工程,目前仍以物理学家为主导开展研究攻关。而要把科学家们的‘猜想’变成‘产品’,既需要电子信息领域的技术积累,也需要工程化的产品思维。”

这,恰恰是中微达信团队的“老本行”。

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“我们要攻克的也是量子计算机建造中的关键核心技术——量子计算测控系统。”曾耿华解释道,如果把量子计算机类比成电子计算机,中微达信承担的即是除去CPU外的其他硬件部分研发,“即通过控制微观量子态,利用量子比特之间的相互作用进行计算并读出它们的状态,进行下一步的编程和控制。”这个交互的过程就是要实现从宏观世界到微观世界的测量与控制。

最终,经过近10个月的攻关,中微达信提供了令院士团队满意的“解决方案”,双方的信任与合作不断加深。

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在企业发展早期即顺利切入量子科技赛道,曾耿华直言很幸运,也为公司未来发展打下良好的基础,“量子科技发展突飞猛进,我们正处在一个科技变革时代的前沿,这是一个不能错过的机遇。中微达信将扎根量子科技领域,持续做深、做精。行业根植得越深,建立的竞争壁垒就更高。”

目前,中微达信研发的量子计算测控系统已迭代到第三代。

聚焦两大领域:量子与计算领域齐头并进 已成功研制芯片级分子钟

除了参与量子计算机建造,中微达信还在量子测量与异构计算领域进行了布局。

在量子测量领域,中微达信从芯片技术切入,已完成了芯片级分子钟的研制。

现代电子设备中都有时钟,为所有的信号提供时间基准。芯片级分子钟则是利用量子技术提供精确时间基准的一个创新产品。据曾耿华介绍,相较于目前被广泛使用的时钟精度之王——原子钟,分子钟的测量精度与原子钟“不分伯仲”,但是体积更小、功耗更低,更重要的是,成本更低,价格“更亲民”——可以达到原子钟的1/5甚至1/10,在测量仪器、通讯网络、5G基站等领域都可以广泛应用,市场空间广阔。

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“这将是量子测量领域的一个革命性成果。”中微达信在已验证了分子钟原型机优越性的基础上,下一步,将着力实现从原型机到产品的“关键一跃”,打通“最后一公里”,最终真正推向市场,实现产业化。

在计算领域,中微达信正基于异构计算技术提供行业解决方案,在金融、安全等行业已有应用。“异构计算采用并行的芯片和CPU结合,一个负责调度,一个负责专门做加速计算,特别是在金融领域高频交易场景下,需要把行情数据快速推送给用户,异构计算可以‘大显身手’。在金融领域,中微达信围绕证券期货已研发了相关产品。”曾耿华介绍道。

凭借过硬的技术研发实力,中微达信成立5年多来,申请近40项专利,已成长为成都量子计算产业链代表企业之一。

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目前,中微达信已组建了一支数十人的团队,团队成员来自麻省理工学院、清华大学、北京大学、中国科学技术大学等知名高校。这支以80后为骨干、90后为主力的年轻团队,已成为成都竞逐量子科技前沿赛道中的重要“创新力量”。

值得期待的精彩未来:与时间做朋友 朝着量子计算的“星辰大海”进军

“九章”“祖冲之号”……近年来,量子计算机领域“捷报频传”,各方力量正加速竞逐量子科技赛道。但无论是“九章”还是“祖冲之号”,目前都只是仅能够处理运算特定数学问题的专用量子计算机,而“星辰大海”是制造出可以解决通用问题的通用量子计算机。

曾耿华打了一个比方,“如果把通用量子计算机比作我们现在的电子计算机,那么专用量子计算机就类似于计算器,是走向通用量子计算机的中间成果和产物。”

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不只是量子计算领域。总体来看,量子科技是一个长期工程,同时也是一个多点突破、逐步应用的过程,曾耿华直言“电子计算机并不会明天一下子变成量子计算机,量子通讯也不会一下子代替现有通讯系统。它可能会在某个细分领域、某个时间点有‘沿途下蛋’的产品出现,逐步改变我们现有某些产业的形态,这需要时间。但等到20、30年后回头看,会发现量子科技已经给我们带来颠覆性改变。”

这意味着,量子科技是一场需要长期坚持的“长跑”。“中微达信团队始终怀揣着科技报国的初心,希望为我国量子计算事业持续做贡献。我们愿意沉下心,哪怕慢一点,和时间做朋友,跑好‘量子科技’这场长跑。”曾耿华动情地表示,公司坚持“量子改变世界,计算创造未来”,这是使命,也是努力的长远目标。

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▲中微达信研制的量子计算控制系统

而成都恰恰是一个能够让人能够沉下心做事情的城市。在曾耿华眼中,成都的创新创业政策、创新创业氛围非常好,生活节奏也不错,越来越多的年轻人选择扎根成都,人才可得性高,为类似中微达信这样的硬科技创业公司成长提供了适宜发展的土壤。

但量子科技并不无趣,它意味着充满想象力的未来。“量子科技作为一项革命性技术,未来肯定是一个值得期待、十分精彩的时代。”曾耿华话语里掩饰不住兴奋。

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前瞻布局方能把握先机。量子计算机的运算速度取决于能够操纵的量子比特数。随着量子比特数的增加,量子测控系统的成本在量子计算机建造成本中占比会越来越大,这意味着广阔的发展前景。下一步,中微达信已瞄准包含更多量子比特的量子计算机,开展测控系统研发攻关,并希望在扩展性、通用性上取得新突破。

眼下,量子科技也成为成都布局的前沿赛道之一。“量子产业的发展需要产业和人才做支撑,特别是离不开信息技术的发展。成都电子信息产业基础好、产业链齐全,高校院所资源丰富、人才储备丰富。这是成都的优势。”在曾耿华看来,成都量子产业要走差异化路线,可以把重点放在信息二字上,结合成都特色、发挥成都优势。

竞逐量子科技前沿赛道

在成都

正涌现越来越多如中微达信这样的

“中坚力量”

与城市共同“迎潮击浪”,共享未来