「玻色量子」发布自研100量子比特相干光量子计算机“天工量子大脑”，进入实用化量子计算应用阶段

2023年5月16日，北京玻色量子科技有限公司（以下简称“玻色量子”）在召开了2023年首场新品发布会，发布了自研100量子比特相干光量子计算机——“天工量子大脑”。

玻色量子是36氪持续报道的公司，于2020年底成立，是国内首家“相干量子计算”方向的量子公司，采用“经典计算机+量子AI”架构。在今年3月，光量子计算公司「玻色量子」完成亿元级新一轮融资，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。

不同于作为目前国际主流研究方向，以Google、IBM为代表的通用量子计算架构和以D-Wave公司为代表的专用量子计算架构，玻色量子将经典计算机+量子AI架构作为研发方向。玻色量子的混合架构中，由经典计算机负责传统的通用计算部分，基于AI的量子计算则负责承担极大算力和对经典计算机难以求解的问题进行加速，如AI中的深度学习、组合优化等。这样计算成本只有通用量子计算的一小部分。玻色量子认为这种混合计算架构将成为行业未来发展方向之一。

玻色量子创始人&CEO文凯博士讲解了“天工量子大脑”的优势：

第一，玻色量子自研的“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的“全连接”控制，具备完整的可编程能力，即对应不同的应用场景和不同算法，硬件无需修改，完全通过软件配置即可实现可扩展、可编程，充分利用光量子计算优势，降低实际问题的建模复杂度。文凯博士认为，这是量子计算从理论量子优势向实用量子优势发展的重要里程碑。

第二，“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。量子计算机的计算加速度是体现量子优势的重要指标。

第三，“天工量子大脑”的平均求解结果优于经典算法120%。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量子比特就是这一转折点。

而之所以会实现以上优势，是团队在底层技术上的突破。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，这也是“天工量子大脑”实现加速的根本原因，玻色量子利用该效应，基于timebin，完成了100光量子比特的并行加速计算。为了满足光量子存储运算的极高精度需求，实现超过100个量子比特的存储，玻色量子自主研发了一款光量子计算专用光纤恒温控制设备——“量晷”，该设备能将光纤的温度变化稳定在千分之一摄氏度量级，即能够做到0.001℃的温度稳定维持，有效避免环境温度波动带来的光纤内存长度误差。 为了导入计算问题的参数矩阵，玻色量子自研了光量子测控一体机——“量枢”，集光量子测量反馈、系统状态检测、计算流程控制等功能于一体，在GHZ调控速率下同时控制、读取和执行快速反馈来操控100个计算量子比特。

量子计算要与经典计算联合工作，因此玻色量子推出了“开物”SDK，为有特殊大规模计算需求的客户提供定制化的开发服务。

根据《2021量子计算技术创新与趋势展望》报告显示，量子计算有望在10-15年内实现商用，预计量子计算的商用元年在2030年左右。预计2030年全球量子计算市场规模将达到140.1亿美元，并以30%左右的增速平缓上涨，至2035年预计会达到489.7亿美元的量子计算市场规模。