毫无疑问,量子计算已经夯实当下诸多前沿科技发展的基础,甚至成为推动未来产业变革的有力保证。在量子计算从理论走向现实的半个多世纪以来,虽然时间跨度不小,但是我们也能发现一个清晰的规律,那就是最初的约30年,主要是实验室里的理论研究时代,科学家们的发展重点是构建量子计算的原始架构,我们现在使用的很多核心原理,其实都是当时所打下的基础,例如量子叠加和纠缠态的操控技术就是如此。
而在第二个约15年中,量子计算的发展开始走向工程化落地,准确地说,是硬件实现的前道环节,因为有了超导、核磁共振NMR等多种技术路线的出现,全球量子计算产业开始出现繁荣景象,各国科技公司和研究机构如雨后春笋般在全球出现,第一个30年奠定了理论基础,第二个阶段实现了技术验证,而现在,则正式进入第三个阶段——我们已经置身于商业化应用的浪潮之中。
实际上,每一个技术代际的出现,都是为了解决算力继续向前发展所遇到的问题,目前传统超级计算机的发展,同样也是如此,简单来说,就是性能的提升与付出的成本相比,已经出现严重的不成正比例的情况。
以传统硅基芯片的迭代为例,这并不是一个跨代际的节点,只是上一代制程的改良款,但是尽管如此,采用3纳米工艺的新处理器,在采用了更优化的架构和更先进的材料后,性能提升也才约15%,如果剔除架构优化这些因素,那么新工艺对芯片性能的提升,很可能连8%都没有,但是成本却是上一代产品的3倍之多。
还有近期国际巨头推出的新一代超算中心方案,这套方案同样依赖传统架构的堆叠,建设成本高达数亿元,而今天我们要说的量旋科技推出的超导量子计算机,采用自主研发的芯片和整机方案,整体投入远低于传统超算升级,但在药物分子筛选、新材料研发等微观世界相关的计算任务上反而有着天然的优势。
通过这两个案例就能明白,仅仅依靠更精细的半导体工艺,就已经出现了这么大的成本差异,然而性能上反而没有明显的提升,而且业内人士还坦言,在2纳米之后,考虑到物理极限和成本,将不能再依靠单纯缩小晶体管来提升算力,也就是说,以后传统计算的发展已经遇到瓶颈,用行业大佬的话说,就是经典计算的摩尔定律或许已经走到尽头。
所以总结起来就是,经典计算机能够继续发展,但是速度要慢了很多,可成本却成倍的提升,这在商业上是越来越行不通的,那么怎么办呢?上面我们提到了,量子计算的发展,经历了理论探索和工程验证两个主要历史阶段,现在就是进入第三个历史阶段,量子计算的产业化落地,准确的说叫作专用量子计算机的规模化商用,是算力革命的后道程序。
上面我们提到的量旋科技向海外交付的首台超导量子计算机整机,其实就是采用自主量子芯片技术,通过完整整机集成后的结果,我们看到,用超导路线这种与传统半导体产业高度兼容的技术,成本相对可控,但算力却实现了质的飞跃,而这就要提到我们今天的核心主角,量旋科技SpinQ,目前是国内少数实现规模化收入并且已经盈利的企业。
量旋科技成立于2018年,总部位于深圳,创始人兼CEO项金根是清华物理系毕业的高材生,还做过哈佛博士后,在量子计算领域摸爬滚打了超过15年。核心团队更是云集了清华、北大、中科大、哈佛、MIT等顶尖学府的精英,研发人员占比超过70%。这家公司是全球众多高校和科研机构的长期客户,之前已经向全球超过200所高校和科研机构部署了NMR量子计算机,现在又完成了首台超导整机的海外交付,并且实现了首枚超导芯片的海外出口,这在国内还是头一份,要知道谷歌和IBM的量子计算成果也都是基于超导路线,这证明了该路线的成熟度。
量旋科技的厉害之处在于,他们具备从量子芯片设计、流片到封装测试的全链条能力,拥有自主量子芯片实验室。之前量旋科技方面已经成功交付了首台国产超导量子计算机整机,毫无疑问,这为我们打破国外垄断提供了基础,现在量旋科技则又传来了好消息。其刚刚宣布完成了6亿元的C+轮融资,加上三个月前的C轮,短短一个季度内累计融资近10亿元,投资方包括基石资本、国泰君安创新投、浙江财通资本、四川振兴集团、成都天创投、毅达资本、华强资本等一众大牌机构。
据悉,量旋科技目前的业务结构中,超导相关业务占比已经由约60%提升至约65%,今年第一季度的订单量较去年同期增长了80%,预计全年订单或收入将实现翻倍增长。其宣布,全球排名前200的高校和科研机构以及国内绝大多数一流大学的实验室都已经成为了量旋科技的客户,据悉公司方面已经大规模扩充产能,总员工数达到约数百人,总生产面积也在快速扩张,所以我们看到,量子计算已经点燃算力革命的新引擎,目前包括上述顶级资本在内都在大力布局这一赛道。
对于我们国内量子计算产业的发展,国际巨头恐怕没想到会这么快,毫无疑问,这对国外先发企业来说形成了巨大压力,因为量子计算主要就是为了解决药物分子筛选、新材料研发、催化剂设计等微观世界计算难题。项金根博士判断,三年内我们就应可看到量子计算带来实实在在的经济效益,这取决于技术迭代和算法突破的速度。公司目标是保持每年量子比特数量实现翻倍增长,本轮融资就主要用于芯片加工设备和测试设备的升级,为提升比特数提供基础,而下一代超导整机发布将以技术指标和稳定性达到预期为前提。
而且近日量旋科技还透露,除了超导这条被业内认为性能仍处于领先地位的技术路线外,他们也在关注中性原子等第二有潜力的技术路线;同时公司在NMR路线上也持续发力,这类产品体积小、无需极低温环境,已经在教育普及和科研启蒙方面发挥了重要作用,构成了公司稳定收入的基石。