量子云來了?華爲公布量子計算最新進展:攻克內存和網絡時延瓶頸

量子云来了?华为公布量子计算最新进展:攻克内存和网络时延瓶颈

10月12日,全聯接大會最後一天,華為公佈了在量子計算領域的最新進展:量子計算模擬器HiQ雲服務平臺問世。

這個平臺包括HiQ量子計算模擬器與基於模擬器開發的HiQ量子編程框架兩個部分,這象徵著這家公司在量子計算基礎研究層面邁出的第一步。

華為量子計算軟件與算法首席科學家翁文康是量子計算領域知名專家,曾任南方科技大學量子計算研究所副所長,於上月正式加入2012實驗室。

2012實驗室是華為的純研發部門,主要面向未來的研究創新和對業務線產品的開發投資。

歐盟委員會發布的“2017全球企業研發投入排行”中,華為去年的研發投入高達104億歐元,居中國第一、全球第六,超越蘋果。而在研發投入中,量子計算基礎研究是重要的一項內容。

根據翁文康介紹,在華為全聯接大會上發佈的量子計算模擬器HiQ雲服務平臺,可用於量子電路的仿真和調測、量子算法的研究和創新、應用軟件的開發和驗證等。該平臺將來還會綜合最新的量子技術,集成和利用相關ICT技術。

華為HiQ量子計算模擬器是基於華為雲強大的計算基礎設施,採用分佈式架構、算法優化創新,克服了全振幅模擬器對內存容量和網絡寬帶時延的挑戰。

對於一般的全振幅模擬器需要十分龐大的內存、使得普通雲服務不能承受的痛點,華為進行了四點創新:高性能分佈式內存計算框架、最優化量子門調度和融合算法、優化量子門操作算法和華為雲計算軟硬件優化。

華為的分佈式全振幅量子線路模擬器最大可提供42量子比特模擬服務,而學術界目前全振幅模擬器最大可模擬到49量子比特,是基於世界最大的超算的模擬結果,但是沒有對外提供雲服務。

對於單振幅量子線路模擬器,業界已經有相關的研究成果,包括阿里巴巴量子實驗室施堯耘團隊在今年上半年研製出的量子電路模擬器“太章”。

“太章”成功模擬了81(9x9)比特40層的作為基準的谷歌隨機量子電路,並且還模擬成功了144比特27層(12x12x27)的隨機量子電路。

華為的分佈式單振幅量子線路模擬器,在雲上最大可提供169量子比特模擬服務(20層)。

華為量子計算模擬器HiQ雲服務平臺的另一個重要部分是基於模擬器開發的編程框架——HiQ量子編程框架。

該編程框架新增兩個圖形用戶界面量子電路編排GUI(Graphical User Interface)與混合編排BlockUI(Block User Interface),使經典-量子混合編程更加簡單和直觀。

同時,HiQ量子編程框架還兼容開源框架ProjectQ,允許用戶在Python中實現量子程序。

在算法層面,HiQ量子算法庫已經有10多種重要基礎算法,後期還會進一步豐富。

此外,翁文康還發布了華為崑崙量子計算模擬一體機原型,包括崑崙服務器、HiQ模擬器和編程框架三部分。

翁文康在接受專訪時表示,華為做量子計算會瞄準通用量子計算機,以此帶動量子科技的進步,終極目標是把量子計算機做出來,但是對於通用量子計算機目前還沒有時間表,而對在不長時間內研發出專用的量子計算機則很有信心。


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