新質互融，算力共振：玻色量子發布新一代550計算量子位元相干光量子計算機

2024年4月18日，北京玻色量子科技有限公司（以下簡稱「玻色量子」）以「新質互融，算力共振」為主題，在北京·望京成功召開2024年新品發表會，重磅發表了新一代550計算量子位元的相干光量子電腦－「天工量子大腦550W」及開物SDK等核心研究成果，充分展現出量子運算與AI的融合，是實用化量子計算的起點。

2024年，量子技術作為未來產業、新質生產力發展的重要組成部分，北京未來產業佈局中明確提出建立全球量子資訊產業科技創新高地，培育量子產業生態。玻色量子作為國內實用化量子運算的代表性領導企業，在「量子運算+」產業領域已取得了一系列開創性的突破成果。 此次新品發布，不僅是玻色量子的另一個重要里程碑，也彰顯出公司在實用化量子科技領域的創新實力，更為我國在全球量子科技競爭中搶佔先機、實現高品質量子科技發展做出貢獻。

朝陽園管委會（區科信局）黨工委副書記、管委會主任楊洪福

朝陽園管委會（區科信局）黨工委副書記、管委會主任楊洪福在致詞中提到，北京玻色量子科技有限公司是在朝陽區積極進行未來產業前瞻佈局過程中湧現的優秀創業團隊代表。在三年多的時間裡，從零開始，打造了高水準的團隊和實驗室，持續專注於實用化光量子運算平台的研發和產業落地，堅持與大學院校、科研院所、應用企業合作研發，積極探索在AI、金融、通訊、生物醫藥、交通等領域的應用落地，現已成為了朝陽區乃至北京市量子資訊領域的代表性企業。

今天發布會的主題之一“新質互融”，是指量子計算與AI的融合，是實用化量子計算的起點。

文凱博士帶大家回顧了LeNet-5，AlexNet，Transformer和GPT為代表的等AI深度學習和大模型的發展歷史。這一系列顛覆性創新與改變世界的工作，源自於三大關鍵支柱：以GPU為代表的算力、以平行運算架構為代表的開發套件、以深度神經網路為代表的AI演算法。

而量子運算作為新質生產力中未來產業的核心，具有突破傳統運算極限、引領未來科技發展的巨大潛力。

進入量子AI時代，我們也將重新定義上述三大支柱，以具備550計算量子位元的新一代相干光量子電腦「天工量子大腦550W」為代表的基礎算力、以「開物SDK」為代表的開發套件、及與多產業生態夥伴共研的

「量子演算法」

三者相結合，為持續突破實用化量子運算的邊界與改變未來奠定堅實的三大支柱。

「天工量子大腦550W」揭幕場550計算量子位元的相干光量子電腦—「天工量子大腦550W」

魏海博士：解構「天工量子腦開物SDK」的技術奧秘

光量子計算具有的強大的計算能力和精準的操作性能，使得相干光量子計算機在解決複雜問題、優化算法和AI神經網絡結構優化等方面展現出無與倫比的優勢。

算力支柱：550計算量子比特天工量子腦550W

2023年，我們發布了

100計算量子比特的相干光量子電腦—「天工量子大腦100」

? 。一年來，客戶們回饋，還需要更多的量子比特，更強的算力來支援更多實用的應用開發。

玻色量子發布的「

天工量子大腦550W」

，基於自研的「空間光路+光纖光路」的異構光纖系統架構，採用相干光脈衝相位編碼來製備量子位元；透過光量子計算專用光纖恆溫控制設備－量晷，實現超過550個量子位元的儲存；透過自主研發的光量子測控一體機— —“量樞2.0”，在導入計算問題的參數矩陣的基礎上，實現了算力提升70% GMACs、採樣精度提高2.7倍、SoC架構、響應速度提升200%、自動校準偏壓、自動電訊號對準、自動調光和自動控制等性能於一體，可以同時控制、讀取和執行快速回授來微秒級操控550個計算量子位元。

目前，玻色量子已成功實現550個專用光量子位元的穩定製備與操控，以實現光電混合計算。 「天工量子大腦550W」現已具備高功率態製備、高保真內存、低噪環控、自適應糾錯等突出性能優勢

，並能達到12小時/次以上長時間的穩定運行。

在算力優勢上，「天工量子腦550W」可以解決最高

550變數

的數學問題，耦合連結規模達到150975個，是「天工量子大腦100」的28倍。隨著問題規模的增加，實際計算複雜度也呈現指數級增加，「天工量子大腦550W」在國內首次實現550節點全連接可編程的Max-Cut問題相干光量子計算求解，能在數個毫秒級時間內在龐大的解空間中進行並行搜索，求出優化解，實現了比經典計算在實際應用問題上的數萬倍加速！ 達到最優解99%的求解機率為99%！

玻色量子將為客戶提供不同的版本－探索版和企業版，以符合不同客戶的應用需求。

SDKM5K：開立物：開發套件

「開物SDK」開發套件是「天工量子大腦550W」最為重要的模組之一，也是量子AI時代發展最重要的三大支柱之一。

「開物SDK」

一方面管理量子系統底層硬體的映射，另一方面對接真實世界的場景和數據問題，目的是讓真實場景中的問題可以有效的轉化為底層量子系統上的硬體關係，幫助使用者運行計算。

目前，玻色量子自研的「開物SDK」開發套件在QUBO模型轉換、自動調參、真機模擬三個方面實現了自動化。 使用者只需專注於數學模型，SDK可以自動分解複雜演算法，實現智慧最佳化，一鍵解決約束項問題，無需接入真機即可模擬程式求解。 「天工量子大腦550W」與「開物SDK」的結合，可實現自動降價、自適應限制、自動拆解，即高效能輔助使用者將高次模型簡化為QUBO模型，使得計算更有效率；確保精度平衡，使速度與準確兩者兼得；自動分解大規模問題為小規模問題的集合，以實現在量子計算的NISQ時代就能夠實用於較大規模計算任務求解。

顯然，「開物SDK」方便使用者只需關注數學模型，基於Python，任意IDE環境均可適配，充分體現出「好用」和「全能」的性能優勢。

經典量子算力」為破局終極答案

「天工量子大腦550W」的單次計算時間為5.4ms，比一瓶水落地的時間快了100倍。

量子運算從來都不是來取代經典算力的，將量子算力與經典算力無縫融合，才是真正解決各行業算力難題的終極答案，也將實現更強算力的共振與提升，進而完全實現「新質融合，算力共振」。

以算力中心的使用者問題為例，統一的軟體平台會先將任務分解成CPU適應、GPU適應、QC適應的子任務，不同的運算子任務會經過不同的算力介面傳遞給底層硬件，甚至在一個計算任務中，量子計算機要與經典計算機之間頻繁聯動，實現融合加速。而最終的計算結果又會透過統一的軟體平台做聯合處理，向使用者輸出最終的計算結果。這將是未來大行其道的計算模式，即“無感計算”，而從業務本身出發，不需要關注底層的硬體是什麼。

對於現今的量子運算生態，最關鍵的一步是找到合適的應用場景，這也是玻色量子不斷拓展生態的主要目標。因此，我們建立了一個「場景漏斗」。透過開物SDK可以大幅降低開發者門檻，無論是大學、企業、個人開發者或其他用戶，不需要去學習量子物理的原理，即可在純數學層面理解量子算力的使用方法和能力，開發適配他們所在領域的量子演算法，並且在量子電腦真機上完成資料驗證。 當千行百業的使用者都參與到量子運算的生態中，才能實現終極目標：找到量子運算的可規模擴展、可高頻使用的場景。

目前，玻色量子透過為期一年的量子運算實用化的商業實踐，發現了量子運算在組合最佳化和人工智慧兩大場景上發揮了巨大的運算優勢。

同時，玻色量子已聯合生態合作夥伴在

算力調度、分子對接、虛擬電廠、量子圖聚類演算法、量子深度學習訓練等

產業場景實現了一系列重要成果突破。

演算法支柱：量子AI演算法

演算法支柱：量子AI演算法

清華大學車輛與運載學院教授李昇波

在「量子運算+人工智慧」領域，清華大學車輛與運載學院李昇波教授發表了以「多層神經網路的光量子機訓練」為主題的精彩演講。該研究小組最近提出了多層神經網路的伊辛訓練演算法，這是國際上首個用於相干伊辛機（CIM）的深度學習訓練演算法，代表了神經網路量子訓練領域的重要突破。 CIM的計算原理是量子並行，「天工量子大腦550W」可在毫秒之內解決大規模二進位優化問題，為AI時代的模型訓練提供了另一種可能路徑。這也是在量子AI時代突破實用化量子運算發展的第三大支柱。

夥伴精彩演講

深圳生命科學研究院科學計算平台負責人黃俊翰

在生命科學領域，深圳華大生命科學研究院科學計算平台負責人黃俊翰發表了精彩演講。 黃俊翰提到，透過玻色量子新一代相干光量子電腦“天工量子大腦550W”，能加速複雜生物資訊問題的求解，為生命科學研究開闢了新的可能性。

華夏銀行資訊科技部副總經理、龍盈智達（北京）科技有限公司首席資料科學家王彥博 在金融領域，華夏銀行資訊科技部副總經理、龍盈智達（北京）科技有限公司首席資料科學家王彥博發表了精彩演講。 王彥博提到，透過玻色量子自研“天工量子大腦550W”，在99個底層資產標的選擇10個

建構投資組合的最佳化問題求解中，能夠以超越經典計算窮舉法

上億倍的速度、超越經典計算模擬退火優化算法

上千倍

的速度實現有效求解；更進一步，在全部2^99策略空間尋優問題上，可實現超越經典計算模擬退火最佳化演算法上萬倍速度的成功求解。

平安銀行量子金融專家崔孝林發表了精彩演講。 崔孝林提到，玻色量子是平安銀行最重要的戰略合作夥伴之一，平安銀行將自研的量子演算法在玻色量子電腦真機上進行了多次驗證，並取得了令人滿意的結果。 平安銀行目前已將玻色量子電腦的真機服務應用於真實業務優化，未來將繼續與玻色量子一同探索更多金融場景應用。

廣電五舟科技股份有限公司董事/研究院院長王鵬

在智算領域，廣電五舟科技股份有限公司董事/研究院院長王鵬發表了精彩演講。
王鵬提到，未來，廣電五舟將聯合玻色量子共同探索多元算力融合，加速

「量超融合」

的高品質發展。

中國移動電科電科電科色量子三方達成合作

簽現場

中國電科集團首席專家/量子科技長三角產業創新中心技術總監蔡愛華、中國移動首席專家/雲端能力中心首席科學家錢嶺、玻色量子創始人&CEO文凱博士進行了現場簽約達成了合作。

三方將共同打造一批具有影響力的量子運算實用化示範項目，加速推進量子運算與影像辨識、組合最佳化、人工智慧、量子模擬等新質生產力真實場景的融合，全方位、深層推動量子運算在千行百業的實用化示範，促進算力經濟蓬勃發展。此外，三方還將共同探索多元算力融合，加速「量超融合」的高品質、高能效新型算力中心建設，推動算力供給基建化，將量子算力真正服務於社會經濟中的各行各業，為其數位轉型提供強有力支撐。

此次發布會的成功召開，不僅代表了新質生產力中的量子計算與經典計算的深度融合，還彰顯了玻色量子具有的創新實力和產業領先地位，也標誌著我國實用化量子科技事業邁入了新的發展階段。

未來，玻色量子將基於「天工量子大腦550W」「開物SDK」「量子演算法」這三大支柱，三位一體，深入加強「產學研用」等生態合作，持續致力於光量子運算技術的研發與實用化推廣，聯合生態夥伴們共同打造具有國際競爭力的量子運算產業鍊與生態圈，不斷為我國成為量子科技強國貢獻力量。

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