本源量子

本源量子云平台与企业之间的距离

发布时间:2018-12-19 10:43:09

2017年是不同寻常的一年。在这一年里,本源量子、清华大学和阿里的量子计算云平台几乎同时发布。也是这一年,中国从北向南,纷纷宣布开始量子计算的研究。虽然,关于量子计算仍然有很多疑问,但可以预见的是,企业最后都会采用该技术。

企业会选择量子云作为实验平台

技术壁垒,人才稀缺

目前,研究量子计算的企业稀缺。一方面是因为研究投入巨大,只有大企业或具备深厚量子技术能力的公司和组织能主导开展。其次,人才稀缺,很多企业想切入,但无处下手。纽约时报曾称全球只有1000名左右的研究人员真正了解这项技术,人才短缺这个因素甚至将影响到一个国家的安全。因此,量子计算领域的人才珍贵程度不言而喻。在未来,具备计算机专业基础、又具备量子计算知识背景的人才,会帮助企业真正切入量子计算。本源量子依托中科大在量子技术领域多年的耕耘,将人力和物力融合在一起来推动量子计算的研发。

联盟合作,产学推进

从目前的情况看来,有前瞻性的企业主要通过合作的方式来开展量子计算,目前本源量子开展的产业联盟(本源量子计算产业联盟OQIA)已经在不同企业间开始运转。

合作企业并不需要真正开发量子芯片,或巨资打造相关硬件,他们只需与合作的量子计算研发组织达成合作协议,并在合作企业(组织)的量子云上开展测试和实验,即可第一时间得到服务。

采用这样的方式,不仅能辅助企业在量子计算初步成长期内,结合自身的业务,做有针对性的、有方向性的单方面研究投入;而且当量子计算步入发展成熟期,企业还能够快速地响应市场需求,并在更迭中处于行业的优势地位。

与本源量子合作的公司

从科技巨头那里分析量子技术的未来趋势

大企业提供了平台式的服务,对于未来科技发展,他们提供了导向以及基础支持。无论是阿里云、腾讯云还是百度云服务,他们都会考虑站在未来技术的前端来引领行业,当然与此同时保持行业领导权。现今,他们纷纷声明投入量子计算的研究。由此可见,未来量子技术的趋势,并非纸上谈兵,而是实打实的落地研究。

目前,几大企业在人力发展上伯仲不分,他们在互联网企业多年耕耘的巨大成就,也为吸纳人才以及采用新技术辅助提供了优质平台。资本的帮助、人才的投入、量子计算的研究推进,将远超人们用以往经验所判断的速度。企业只能用心去做,在全球竞争的格局下,报团取暖,然后迎接一切变革的到来。

可以预见的是,未来诸多企业会加入量子计算的大军,而且大多数的企业会通过基于云的服务系统访问量子计算设备或模拟器。不得不强调一点很重要的事情,我们现阶段所研究的量子计算机,可以理解为是一种加速设备(量子加速),在解决现有问题的基础上,通过新的物理工作方式来加速解决某些问题。对于通用量子计算机,是大的目标,一切行动,也都朝着那个理想奔去。

但也要强调一点:并非通用的量子计算机才能投入商业使用,这可以借鉴经典计算机的发展史。经典计算机为人类带来的利益,从第一代操作系统在微软诞生的时候,就源源不断的为信息技术的发展带来强大动力。而今的计算机相较于过去,计算处理性能远远超过以往。量子计算机似乎也可以遵循这样的轨迹,从简单的处理能力缓慢提升,直至大规模商用。

量子云平台的工作特性

集工具于一体的中转云

由于量子计算芯片工作环境的特殊性,其核心部件通常在非常低的温度下工作。因此对于架设测试系统和研究设备,都需要添加很多外部辅助设备,基于这样一个物理性问题的限制,量子计算将会集一切服务工具于一体,而集合这个整体的,就是云平台。

我们将诸多工作分发到云这个“中转站”里,并将产品、使用、服务、学习融合在一起,使其成为一个整体,在功能和服务上纵横贯穿,为人们使用本源的量子计算提供全方位动力。

设备统一管理,全球访问

基于云平台的工作模式,开发公司统一管理。这包括设备的更新、产品的迭代升级,都在开发公司完成。用户将自己的需求,转化成计算问题,统一远程访问,全球无压力访问。伴随下一代5G网络的建设,这样的访问方式,会带来无延迟的体验。

对于安全性,开发公司会在加密计算方案的基础上,为用户提供保证性的服务。得益于高度集成、统一管理,加上无阻碍的访问方式,使得云平台的工作方式,浅而易见。

需与开发团队保持进步

量子计算属于前沿技术研究,该领域的很多突破和最新的其他科学突破紧密联系在一起,解决方案也是在不断地尝试和替代中。量子计算的研究涉及领域广泛,因此,学习量子相关的知识,是需要紧密地和开发团队保持同一进步的。

量子计算所使用的语言与传统计算机系统有着不同的语义结构,藉此我们也期望业界共同来思考和重新设计针对于量子计算的量子应用程序运行方式。而且该技术庞大复杂,加之普通企业无法在其数据中心部署,这意味着企业将主要使用基于云的量子计算服务,与开发团队同步,并创建量子计算生态系统。 

本源量子云的几种编程模式

目前,本源量子的量子云平台构架聚集了集中编程模式。早期的实验研究都可以使用这几种方式来切入到量子计算的研究和学习。这种方式的本质都是构造量子逻辑门序列,录入量子系统或者虚拟机。

可视化设计量子线路

可视化的设计拖动编程。通过可视化量子线路,直观地描述量子比特,量子逻辑门在整个量子程序中的性质。 

QRunes指令集式编程

QRunes是本源开发的一种量子编程语言,它通过代码的形式来编写量子指令集,用户可以将QRunes理解为一种量子汇编语言。QRunes可以更加方便快捷地操作量子态,实现对量子态的制定操作。在量子计算学习实验里,对于比较初级的指令设计,都会以量子线路的形式给出,而量子线路和QRunes是可以等价转换的。

也就是说每一种图形化所设计的量子线路图,都有相应的QRunes语句与之相对应,在本源量子云平台上,图形化界面的修改和量子语言模块会实时同步。

QPanda SDK 软件开发套件

QPanda是由本源量子推的本源量子程序开发工具包,其支持主流的量子逻辑门操作,并且可对不同平台下的量子程序进行针对性优化,可适配多种量子芯片。QPanda使用C++语言作为经典宿主语言,并支持以QRunes和QASM书写的量子语言。目前,QPanda支持本地仿真运行模式,它集成了量子虚拟机,封装了主流的量子算法,可在无芯片支持的情况下验证量子应用的可靠性和有效性,加上增加了控制流的概念使得量子程序可进行逻辑判断,从而符合高级语言的编程习惯。

当然,QPanda还发布了针对Python环境的pyQPanda,熟悉Python的用户可以很方便的使用Python来开发量子程序。

如何解决理论大于物理进程的问题

目前,存在一个问题,量子计算的发展是理论远超实际的物理进程,其软件的开发大于硬件的推进程度。即便企业依赖于量子云计算,他们现在仍还是会面临这种技术的学习难度。无论是部署工程师也好,或是招聘有专业背景的工作人员也罢,都需要一定的学习成本。

量子计算涉及的知识相当复杂,多数用户仅仅是期望了解量子计算是什么,但对于如何去部署量子计算,哪怕是基于云的服务,还是有巨大的学习成本的。 

而且围绕该技术的应用和设备仍然处于早期阶段,将其和现今的云服务比较,距离用户能简单的使用云里的服务还有一段路要走。

不仅如此,量子系统的建设还依赖于新技术的发现和发展,这些技术构建起来很复杂,导致如今的量子计算服务成本巨大。 对于一些需要大量量子比特做计算研究的企业,可能需要支付高昂的费用才能使用。比如本源提供的64位量子比特的付费模拟器,对于小企业来说,也是一笔不小的预算。目前看来量子技术超出了大多数组织的接受范围。但是学习、理解量子计算,却是立马可以投入的。因为在未来不久,您的企业,可能就需要真正步入量子云计算的时代了。