本源量子張輝:信息化時代,算力即國力

當量子計算機的體量足夠用於解決一些難題時,商業模式自然也會相應出現。

來源 |科創最前線

作者 |莫 莫

出品 |投資人說(touzirenshuo)

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後摩爾時代,量子計算已經成爲一場各國之間科技軍備競賽的關鍵一環。

上個世紀80年代,郭光燦院士將量子信息這門學科帶回中國,埋下了中國量子科技的第一顆種子。

1982年,費曼第一次提出量子計算機的概念,至今整整40年的發展。

近10年,大約2010年後,量子計算得到飛速發展,海外科技巨頭如IBM、谷歌、微軟、英特爾等開始嘗試將量子計算機帶出實驗室,陸續推出工程化方案、企業方案。

本源量子的前身是中科院量子信息重點實驗室“固態電學器件小組”,2004年正式組建,專注於研究半導體中電子運動規律。

2014年,郭光燦院士和郭國平教授在看到全球量子計算走出實驗室、走向商業世界的變局,意識到量子計算機不能停留在實驗室,必須儘快工程化自主可控造出來,於是在2017年9月建立本源量子,依託科研機構的力量進行科研成果轉化,推動中國量子計算機落地。

2021年開始,量子計算賽道不斷出現里程碑式技術突破事件。

如中性原子企業ColdQuanta、Atom Computing推出了100+量子比特量子計算機;

哈佛-MIT於2021年開發出256量子比特基於中性原子的量子模擬器。

作爲中國量子科學領域的代表性企業,本源量子當下正致力於填補國內量子計算上的多個空白,推動量子計算產業落地正是本源量子的關注重點。

2021年,本源量子發佈首款國產量子計算機操作系統——本源司南。

該系統全面超越現有產品,實現量子資源系統化管理、量子計算任務並行化執行、量子芯片自動化校準等全新功能,助力量子計算機高效穩定運行。

本源量子總經理張輝是中國最早一批做量子信息方向的博士。

2003年至2008年,其在中國科學院量子信息重點實驗室攻讀碩博研究生,成爲中國第一個半導體量子計算的博士。

7月25日,維犀財經邀請華映資本主管合夥人章高男及本源量子總經理張輝做客「科創最前線會客廳」。

在本次訪談中,張輝提到了幾個核心觀點:

1、工業時代,馬力代表國力;信息時代,算力代表國力。算力已是當下國家整體實力的體現,全球發達國家和頂尖的團隊都在爭奪量子計算賽道。

2、2020年到2030年,將是專用量子計算機的10年。量子計算未來要想大面積服務人類,至少需要10年時間落地。

3、只要掌握了量子計算技術底層的話語權,就永遠不會被取代。

01

量子計算爲何登上歷史舞臺?

隨着信息時代數據爆炸式增長,場景端對於算力的需求呈現爆發式增長。

過去很長一段時間內,科學家和工程師們爲了追求更高的算力,不停地縮小經典計算機晶體管,提高集成度以換取更高的算力。

經典計算機幾十年來一直遵循摩爾定律,但當經典計算機的晶體管越做越小,量子效應決定了晶體管即將失效。

行業內普遍認爲,到2025年左右,經典計算機將難以延續靠縮小晶體管尺寸換取算力的模式。

很快人們發現,人類長期在遏制量子效應的發生,那麼爲何不乾脆就用量子力學原理來改善下一代計算機呢?

量子計算在這一背景下誕生。上世紀 80 年代,費曼第一次提出量子計算的概念,把量子力學和計算機結合起來。

經過40年的發展,量子計算機一步步被造了出來,走進現實生活中。

工業時代,馬力代表國力;信息時代,算力代表國力。

如今算力已是一個國家整體實力的體現,全球發達國家和最頂尖的團隊都在爭奪量子計算賽道。

IBM、谷歌等團隊正在瘋狂掠奪、佔領核心知識產權和專利,深度部署量子計算領域。

另外,中國團隊也在起步並深入參與之中,本源量子的使命就是爲量子計算貢獻中國人的力量。

放眼全球市場,IBM、谷歌等正在領跑量子計算工程化發展。

2019年,谷歌宣佈“量子霸權”,其53量子位的Sycamore處理器能夠在200秒內完成計算,而世界上最強大的超級計算機需要1萬年的時間才能完成。

中國團隊和全球最強的團隊之間的差距大約爲三年。

02

量子計算離全面落地應用還有多遠?

從量子計算的行業發展脈絡可以看到,自1982年費曼第一次提出了量子計算概念後,2010-2020年期間量子計算實現了0~1,來自科研機構的教授、學術研究學者組成全球頂級團隊,追求量子計算機原型機概念。

2020年到2030年,將是專用量子計算機的10年。

這10年間,量子計算機要想達到通用,就先要在一些場景中找到量子計算機的價值。

麥肯錫等頂級的諮詢機構對量子計算的預期是,未來15年到30年,將走入通用量子計算機的階段,量子計算機屆時將形成萬億美金的市場價值,率先在汽車、金融、化工、製藥等領域率先發揮作用。

那麼爲什麼今天大家都說量子計算是一個顛覆性技術?

首先,量子技術之所以具備顛覆性,是因爲其底層的基礎物理單元已經完全改變,是用量子力學理論去探索新一代的計算機。

其次,量子計算的應用場景廣闊,一部分如超算場景等經典計算機解決不了、需要大量算力的場景,未來都有可能被 (量子計算) 顛覆。

作爲一個具備顛覆性創新的工具,量子計算機迴歸到場景和產業側的主要作用是賦能行業和場景。

目前來看,量子計算並不取代經典計算機,其更大的價值在於去解決需要大量算力的場景,如智慧城市、數據安全領域。

智慧城市方面,未來量子計算落地後,有望通過中央大腦,協調整個城市的幾十萬輛車、上百萬個信號燈,實現城市交通不再擁堵。

目前,谷歌、IBM已經在嘗試用量子計算機進行相應的落地嘗試,但現有能力只能控制幾十輛車以尋找最優方案。未來要想在數十萬車輛中落地,則需要很大體量的量子計算機。

本源量子在場景側的發力主要圍繞幾個場景:

優先考慮資金充足並且願意嘗試先進技術的行業,如金融行業。

其次需要考慮“要命”的行業。如生物醫藥中的新藥研製,從傳統靠合成試驗做藥,未來前期的試驗過程很有可能可以通過計算機進行模擬,在幾天內就能找到最優解。

儘管應用場景非常可觀,但是量子計算機至今尚未能夠勝過經典計算機。

在一些數學問題上,量子計算彰顯出了實力。但未來要想用於大面積服務人類,通用型的量子計算機可能還需要10年、20年甚至30年的時間落地。

03

量子科技如何突破科研成果轉化阻礙?

今天量子計算已經逐漸走出實驗室,但仍有諸多阻礙。

首先,不得不承認前沿科技是對固有思維模式的極大挑戰。

早期幾乎沒人能看清量子計算的未來商業模式,更別說基於這一賽道投資、創業了。所以往往需要反覆去說服參與者,參與到這一早期浪潮中。

其次,做技術的人雖然技術很牛,但身上有明顯短板。比如不擅長做市場、不擅長交際、不擅長管理等,所以要去克服這些短板。

最後,量子計算這類科研成果轉化項目,往往需要跨越“死亡谷”。

硬科技創業可以籠統概括爲三個階段:

第一階段是基礎技術積累,高校科研院所中進行技術積累;

第二階段是產品化階段,探索技術研發成產品的過程;

第三階段是走上市場找商業模式。

中國在第一階段和第三階段已經做的很不錯了,比如技術研發端上,科學研究可以依賴國家經費做最前沿的技術的探索;

在商業模式的探索上,基於中國人口紅利,誕生了一批如BAT、華爲這類巨頭企業。

但第二階段往往是最艱難的。

因爲既不能像學校實驗室一樣拿國家的錢去做研究,又離商業應用還有一段距離。

量子計算是典型的第二階段技術,可能還要走10年到20年。

當然,今天大量資金和人才的涌入,以及政策端的支持都在鼓勵量子計算完成從0~1的過程,創業者要做的就是全力以赴、心無旁騖地往前走,還不需要過多地去考慮要賺多少錢回來。

商業模式的探索當然也不可忽視。

當量子計算機的體量足夠用於解決一些難題時,商業模式自然也會相應出現。

04

如何在量子計算賽道構建企業護城河?

量子計算賽道創業,要想獲得生存,就必須清晰地認知企業的核心價值和如何建立企業壁壘。

首先,人才是量子計算最核心的要素。量子計算是人才緊缺的行業,三年前全球量子計算一線人才不超過1000人。

目前,本源量子培養員工人才的同時,也在積極推進量子科學相關知識普及。

其次,如果能夠在軟件、硬件等底層領域建立生態,獲得大量的用戶積累,並且能夠讓大家都用你的標準、操作系統、語言,那你的價值是永遠不會被替代的。

也就是說,只要掌握了量子計算技術底層的話語權,就永遠不會被取代。

因此,本源量子在致力於構建生態圈、搭建產業鏈。甚至本源量子也在走出國門,在國際上建立中國量子計算的底層技術的國際影響力。

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