产业观察丨盘点量子计算赛道国内玩家:BAT引入专家,台积电富士康入局,国盾量子市值破200亿

李子月 · 2020-10-23
落后就要挨打,追赶任重道远

作者:李子月

编辑:石亚琼

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2020年是量子计算不断有技术进展的一年,科技巨头争相抢占量子计算的最高点“量子霸权”。而近期习近平总书记在10月16日在中央政治局集体学习中的讲话,也让量子计算被更多人关注。为了方便更好的读者了解当前全球量子计算产业,我们也将通过一系列文章梳理了量子计算领域全球知名的科技巨头和初创企业。

继上期介绍了量子计算领域全球知名公司后 (点击链接阅读《量子计算被推上风口,这个赛道的国际玩家都在做什么?》一文),我们继续来梳理一下国内赛道有哪些玩家。

大公司

1、阿里巴巴

阿里是国内量子研究起步最早的企业,2015年就开始布局量子计算,与中科院联合成立实验室。

在 2017 年 3月的深圳云栖大会上,阿里云公布了全球首个云上量子加密通讯案例。5月,由中科大、中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室、浙江大学、中科院物理所等协同完成参与研发的,世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生。9月,阿里巴巴创立前沿与基础科学研究机构达摩院,量子计算为核心研究方向之一,量子实验室负责人为前密歇根大学教授施尧耘。同年,阿里与中科院联合打造的量子云平台上线。

2018年初,匈牙利裔计算机科学家马里奥塞格德(MarioSzegedy)入职阿里巴巴达摩院。同年,实验室研制的量子电路模拟器“太章”在全球率先成功模拟了81比特40层的作为基准的谷歌随机量子电路。

2019年9月,实验室完成了第一个可控的量子比特的研发工作。

今年3月,阿里巴巴达摩院开启南湖项目,总投资约200亿元,主要研究方向包括量子计算。6月,阿里创新研究计划AIR首次将量子计划列入其中。

 2、腾讯

腾讯于2017年开始布局量子科学,牛津大学量子计算博士葛凌以腾讯欧洲首席代表的身份加入腾讯。

2018年,香港中文大学著名量子理论计算机科学家张胜誉教授加入腾讯,并成立腾讯量子实验室。同年,腾讯提出“ABC2.0”计划(AI,RoBotics,Quantum Computing)。

腾讯正在量子AI、药物研发和科学计算平台(SimHub)等应用领域开展相关研究。

 3、百度

2018年3月,百度成立量子研究所,悉尼科技大学量子软件和信息中心创办主任段润尧教授出任所长。研究所重点进行量子算法、量子 AI 应用以及量子架构这三个方向的研发,开发量子计算平台并通过灵活高效的量子硬件接口与不同量子硬件系统进行对接,最终以云计算的方式输出量子计算的能力。

2019开发者大会上,百度发布了高性能的量子脉冲计算系统“量脉”。

今年5月,百度发布了国内首个量子机器学习开发工具“量桨(Paddle Quantum)。9月,百度发布了全新升级的百度大脑6.0,除了众多技术之外,还包括国内首个云原生量子计算平台“量易伏”,实现了量子计算和云计算的深度融合。

 4、华为

翁文康在 2018 年宣布加入华为数据中心技术实验室,实验室主要研究方向包括量子计算物理与操控、量子软件,量子算法与应用等。同年,华为首次公布量子计算模拟器 HiQ 1.0 云服务平台。

2019年,HiQ升级至2.0,单台昆仑量子计算模拟一体机可实现全振幅模拟 40 量子比特、单振福模拟最大 144 量子比特(22 层)的性能表现。

今年9月, HiQ 升级至3.0。

5、鸿海集团

富士康母公司于今年3月创办鸿海研究院,邀请台湾大学物理特聘教授张庆瑞担任量子计算机项目的负责人,开启量子计算布局。 

6、台积电

台湾半导体制造公司(台积电)是一些科技行业顶级硬件生产商,2018年计划与台湾科技部(MOST)合作创建基于IBMQ云量子计算平台。

 7、国盾量子

国盾量子创办于2009年,发源于中国科学技术大学,由中科大常务副校长潘建伟牵头。国盾量子主要在量子通信领域发展,现为量子通信设备制造商和量子安全解决方案供应商。今年7月,国盾量子(股票代码:688027)在科创板正式上市,为中国量子通信领域首家A股上市企业。

 二、科研院所

1、中科院

2017年,阿里巴巴与中科院合作推出量子计算云平台。

2019年12月,中科院发布了中国首个量子程序设计平台isQ。

量子卫星是中科院空间科学先导项目之一,由潘建伟院士带队,2011年立项,经5年研究准备,于2016年发射升空,成为全球第一颗用于进行量子科学实验的卫星。2017年墨子号成功实现两个量子纠缠光子,被分发到相距超过1200公里的距离后,仍可继续保持其量子纠缠的状态。今年6月,中科院利用墨子号实现基于纠缠的无中继千公里量子保密通信。

 2、中科大

2017年,中科大郭光灿院士团队李传锋、项国勇研究组与复旦大学、北京理工大学、南京邮电大学合作实现国际最高效量子态层析测量,并发表于国际权威期刊《自然·通讯》上。同年,中科大潘建伟团队在光量子处理器上成功实现拓扑数据分析。

2019年,中科大研制出24个超导量子比特处理器。

今年3月,本源量子与中科大合作在纳米谐振子的声子模式相干操控方面取得重要进展。

 3、清华大学

2011年,姚期智创建清华大学量子信息中心(CQI)。

2017年,清华大学交叉信息研究院量子信息中心副教授金奇奂带领离子阱量子计算研究组实现了拥有超过10分钟相干时间的单量子比特储存,成果已在《自然—光子学》上发表。同年,清华大学发布国际首个核磁共振量子计算云平台。

2018年4月,清华大学交叉信息研究院段路明教授研究组在《科学》期刊子刊《科学·发展》上发表了题为“25个可独立操控的量子接口之间纠缠的实验实现”的研究论文。同年,丘成桐数学科学中心助理教授金龙与Semyon Dyatlov教授合作论文《双曲曲面上半经典测度具有全支集》(Semiclassical measures on hyperbolic surfaces have full support)在国际顶尖数学期刊《Acta Mathematica》(《数学学报》)上在线发表。该论文成果对于理解量子混沌系统具有重要的意义。

 4、北京量子信息科学研究院

2017年12月,北京市政府联合中国科学院、军事科学院、北京大学、清华大学、北京航空航天大学等单位共同创立北京量子信息科学研究院,由中国科学院院士、清华大学副校长薛其坤担任院长。

 5、上海量子中心

2019年6月,中科院与上海市人民政府共同创立上海量子科学研究中心。

 6、南京大学

2019年7月,南京大学研发世界首套无人量子通信网络,使用无人机作为量子传输的中转站。6月26日,南大固体微结构物理国家重点实验室王漱明、张利剑、王振林、祝世宁等与香港理工、中科大合作者的研究成果以“基于超构透镜阵列的高维量子纠缠和多光子光源”为题发表在最新一期《科学》杂志上。

 7、南京先杨剑量子计算机研究院

南京先杨剑量子计算机研究院成立于2018年,是依托南京大学固体微结构物理国家重点实验室和计算机软件新技术国家重点实验室的研究背景,与南京市江宁区国资委共同投资组建的国有资本持股的研究机构。

 8、浙江大学

2018年,浙江大学启动量子计划。2019年8月,浙江大学、中科院物理所、中科院自动化所、北京计算科学研究中心等国内单位共同合作开发了具有20个超导量子比特的量子芯片,研究成果刊登于《科学》期刊。

 9、南方科技大学量子科学与工程研究院

南方科技大学量子科学与工程研究院成立于2017年,依托于南方科技大学。首任研究院院长为中科院院士俞大鹏教授。

 三、创业公司

1、本源量子

本源量子成立于2017年,依托于中科院量子信息重点实验室,由两位量子计算行业领军人物郭光灿院士、郭国平教授引领。创立目标是全栈量子计算开发,直接对标国外量子计算公司IBM、Rigetti等,主营业务涵盖量子芯片、量子测控、量子软件、量子云以及未来的量子应用。

量子芯片方面,本源开发出第一代半导体2比特量子处理器玄微 XW B2-100、第一代超导6比特夸父量子处理器KF C6-130。量子测控领域,本源成功研发了首款国产量子计算机控制系统——第一代量子测控一体机OriginQ Quantum AIO。量子软件方面,本源开发了国内第一套量子语言标准QRunes,研制了国内首款量子编程架构QPanda(量子语言与编译器的复合架构),国内首款量子计算应用框架pyQPanda,及国内首个量子程序开发插件Qurator-VSCode。量子云领域,本源已开发出基于32位量子虚拟机的量子计算免费体验平台。2020年9月上线的本源超导量子计算云平台,后端连接的是基于真实物理系统的的6比特的超导量子芯片“夸父”。由该6比特量子芯片组装而成的量子计算机,被命名为“悟源”(尚未发布的另一台基于半导体工艺的量子计算机被命名为“悟本”)。

近日,在知识产权产业媒体IPRdaily与incoPat创新指数研究中心发布的全球量子计算技术发明专利排行榜中,本源量子以77项专利排名第7,前6位为IBM、D-Wave、Google、Microsoft、Northrop Grumman、Intel。

 2、国仪量子

国仪量子起源于中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室,由杜江峰院士带队。国仪量子以量子精密测量为核心技术,提供高端仪器装备和服务。

2019年4月,国仪量子推出了金刚石量子计算教学机,主要用于量子计算实验教学,其设计量子比特数为2量子比特,可在常温下工作。

3、启科量子

启科量子的核心人员在2003年就领导开发了全球第一套商业化量子通信系统Navajo,并连续开发了共四代商业化量子通信系统。目前公司在运营国内市场的同时,还在积极拓展海外市场。量子计算方面,启科量子于2015年主导研发了全球第一套量子计算测控系统。并预计在2到3年内完成“天算1号”离子阱可扩展分布式量子计算机,可达100可操控量子比特。

 4、问天量子

今年9月,问天量子发布了量子教育云平台,主要面向对量子感兴趣的大众,提供量子学习的生态社区,以及相关解决方案,并提供虚拟仿真软件Qsim和Qlab的云平台。

 5、量旋科技

今年10月,量旋科技发布了最新一代通用量子云平台“金牛座”,平台已接入1台2量子比特和1台4量子比特核磁共振量子计算机。接入的核磁共振量子计算机被命名为“双子座“,非常小巧并可在常温下运行。

此外,亚光科技、神州量子、科大国创、浩丰科技等越来越多的高校、研究所和企业开始进入这一赛道,布局量子计算或进行相关科研和商业活动。

整体而言,我国科技公司相比于美国布局量子计算领域时间较晚,近年来通过与科研所合作或聘请知名科学家等方式成立实验室,但很多还在探索阶段,没有进入产业化,与国际先进水平相比还有很大差距。

 


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