玻色量子做到能用且有用的实用化真机落地，代表着量子计算机产业化的启程。作者丨邵延港
曾经大多数人认为量子计算是一种玄之又玄的事物，而今天，量子计算已经走出实验室。AI时代，摩尔定律遇到瓶颈，现有计算机的算力增长面临巨大挑战。作为未来计算的革命，量子计算机已经成为大国硬实力较量的焦点领域之一，也是资本频繁关注的领域。随着量子计算的发展，国内外涌现出多家不同技术路径的量子计算初创公司。在这一领域里美国走在前沿，但中国也保持跟进，多条路线齐头并进，在光量子计算和超导量子计算路线上均跻身世界前列。2020年11月，斯坦福大学海归博士文凯和团队成员在北京成立玻色量子，公司落户北京朝阳区将台路的一个产业园区内，是北京唯一一家研发光量子计算设备的硬科技公司。在清华读本科时，文凯就坚信量子计算的潜力，于是选择了量子信息科学作为研究方向，之后又在清华和斯坦福大学继续攻读硕士和博士学位。斯坦福大学是创业氛围非常浓厚的地方，甚至走在路上的学生都在讨论着如何创业。因此，文凯在斯坦福大学期间，也在心底埋下了在量子计算领域创业，将量子计算产业化的种子：“就是希望能够把量子计算机就能造出来，然后真正能够为大家所用。”
回国创业，量子计算领域的创业时机已到
在斯坦福大学读博期间，文凯师从量子计算领域的顶级学者山本喜久教授。作为相干伊辛架构（CIM）的核心技术及设计方法的提出者之一，文凯也是该技术路线在全球范围内的第一个博士，曾多次发表相关学术论文，获得多项专利。2012年，从斯坦福毕业后，文凯也曾在谷歌从事AI算法工作，不过他创业的念头一直没有放弃。2015年回国后，文凯参与了多个人工智能领域方向的创业项目。选择回归本专业进行创业，文凯有自己的考虑。文凯表示，“当量子比特数从一开始的1到2个比特到现在几十、数百个比特时，就意味着量子计算真正到了从实验室里面走出来进入工程化的阶段。”此外，在早期的创业过程中，文凯积累了技术研发和管理经验，以及工程化方面的经验，更重要的是，文凯结识了马寅等人并一起共事，为之后玻色量子的团队组建打下了基础。终于在2020年6月，北京举办第八届海外人才创业大会(OTEC)，文凯看到了机会，决定和之前的创业合伙人马寅等人组队参赛。9月份，文凯和团队带着“新一代百万比特超大规模高速量子AI协处理器”项目从数十个参赛团队中脱颖而出，获得数据智能与新基建赛道冠军。这个“冠军”也坚定了文凯创业的决心。
从参赛到获奖，再到创业，文凯和玻色量子的创业起步阶段就这样水到渠成。玻色量子从零开始，快速搭建团队和实验室，文凯也正式从学术科学家向企业家的身份转变。创立至今，玻色量子已经有一支来自斯坦福、清华、中科院等国内外知名学府，且具备多年光量子信息研究经验的核心研发团队，目前公司员工近百人，硕博比例达70%，在众多顶尖硬科技领域初创公司中也极为亮眼。文凯是相干伊辛架构的核心技术及设计方法的提出者，因此玻色量子主要采用光量子中的相干量子计算路线，将组合优化类问题转换为伊辛模型，并通过以自旋的方式运行的量子物理系统找到基态来求解问题。其实在技术架构方面，玻色量子采用的方案既不同于Google、IBM等企业着力研发的是通用量子计算架构，也不同于以D-Wave公司为代表的专用量子计算架构，而是经典计算机+量子AI的混合计算架构。文凯表示，“我们不指望所有的通用计算都放在这个量子计算机上面去做，而把一些需要优化的重要的算力场景，放到我们量子计算机里面去做加速，然后返回结果，他们再进行下一步的一些处理”。公司成立后，玻色量子自主研发了光量子计算专用光纤恒温控制设备“量晷”和光量子测控一体机 “量枢”，并基于自研的异构光路体系架构，研制出第一代光量子计算机硬件产品。在2022年底，玻色量子就完成了100计算量子比特相干光量子计算机原型机搭建，经过两年的研发，文凯与团队终于将之前的蓝图变成了现实。
从PPT到真机，玻色量子两年融资四轮
在完成核心技术攻关后，文凯并没有着急向市场公布消息，而是经过几个月的客户真机测试，玻色量子才在2023年5月16日，正式对外发布100计算量子比特相干光量子计算机——“天工量子大脑”。其实在5月16日那天清晨，文凯才从网上推送的消息中得知，当天也是联合国教科文组织设定的“国际光日(IDL)”。在国际光日，发布光量子计算机，讲述光的故事，一切都让他觉得是因缘际会。
量子计算的入行门槛极高，玻色量子创立时，国内还没有相同技术路径的参与者，这为文凯及其团队创造了先发优势。作为在量子计算和冠军项目的光环下的初创公司，玻色量子创立不久就获得资本关注。2021年6月，玻色量子宣布完成由点亮伯恩资本领投的数千万元天使轮融资。这时玻色量子刚搭建完光量子实验室，这轮融资让玻色量子可以集中研发相干量子计算的工程样机，以及相应的加速算法。第一轮融资不仅为玻色量子团队的创业理想注能，也意味着国内首个“相干量子计算”方向的初创公司获得资本市场肯定。值得注意的是，在第一轮融资刚过去一个月，玻色量子宣布完成了天使Plus轮融资，这轮融资由元禾资本领投。在资本关注时，玻色量子也在考虑商业化的问题。文凯表示，“对于我们来说，开公司是真的想把量子计算机能做出来，然后还是要有人用并且有实际应用价值，这才能够真正实现一个产品的商业价值。”在2021年6月，玻色量子已经与光大科技、北京量子信息科学研究院正式签署三方战略合作协议，计划在金融科技应用、人才培养、共建实验室等方面展开合作。据悉，从那时起，玻色量子就已经有建立量子计算应用的产业生态的观念。同时，随着中国创新创业大赛、金鸡湖创业大赛、创客北京、专精特新科创大赛等各种创业奖项的加持，玻色量子在资本市场的关注度愈发升高。2022年4月，玻色量子宣布完成数千万元Pre-A轮融资，本轮融资由海贝资本独家投资。2023年3月，玻色量子宣布完成亿级Pre-A+轮融资，由北京中移数字新经济产业基金、华控基金联合领投，盈富泰克、朝科创等机构跟投。与之前相比，这两轮融资，玻色量子更加注重产业化上的拓展。值得注意的是，玻色量子获得中国移动的产业投资，也是量子计算行业里的首例产业战投。文凯表示，这么多年在技术研发和创业的经历中总结出一条经验，就是在技术突破的同时，也需要不断有一些阶段性的成果，可以让客户用到，建立一个长期的生态壁垒，最后才可以实现商业化目标。在产业资本和财务投资机构的关注下，如今玻色量子将光量子计算机从PPT做到让真机落地，代表着文凯和创始团队的创业历程进入新阶段，也代表着量子计算机产业化的启程。
量子计算商业化到达转折点
一般情况下，比特数是衡量量子计算机可实现的计算能力的重要指标。IBM在去年发布了公司最大的量子计算机处理器，含有433个量子比特；公开报道显示，北京量子信息科学研究院联合中科院物理研究所和清华大学，共同推出了Quafu量子计算云平台，现上线了三枚超导量子芯片，三枚芯片分别有136、18和10个量子比特。对于玻色量子来说，其研发方面的主要任务是提升计算量子比特数，以及相关的一些性能指标，而当前阶段，玻色量子在产业化上的目标是做更多的实用化的场景。100计算量子比特算力的“天工量子大脑”可以解决最高超过100个变量的数学问题，求解速度比经典优化算法平均加速超过100倍，已经是国际领先水平。“比起要做一个可能十年之后才能出来的产品，我们还是希望每一年都会有一个小的台阶，然后在每个台阶都可以给客户可用产品，才不是闭门造车。”文凯在谈及玻色量子接下来的任务时如是说。据文凯介绍，在玻色量子的创始团队中他一直负责技术研发，马寅负责产业化，长期合作下来他们形成的共识就是，坚持一步一个脚印，每一步都要有可以应用的产品。在天工量子大脑正式发布前，玻色量子就已经与产业内的客户展开合作，在金融、电力、通信、生物制药等领域进行了真机测试，并基于实际场景和需求，与客户打造基于量子计算的行业级解决方案。值得注意的是，作为玻色量子Pre-A+轮融资领投方之一，中国移动在今年4月份发布了“五岳”量子云计算创新加速计划，玻色量子顺利打入移动云量子计算产业生态。2023年6月，玻色量子联合移动云在SCI一区期刊《中国科学:物理学 力学 天文学》中发表题为《光学实验求解多路数字划分问题的光学实验解及其在算力调度中的应用》的研究论文。该论文的研究内容针对重要的NP完全问题 (即一般化多路数字划分问题)，提出了量子优化算法，并将其应用于云渲染领域中的算力调度场量。
在AI时代，经典计算的算力赖以增长的摩尔定律接近极限，量子计算成为各国之间科技竞赛的关键一环。在量子计算领域各种里程碑事件之后，也逐渐走到了商业化的转折点。文凯认为，尽管量子计算距离市场爆发还为时过早，但是相信未来的三到五年，一定会有更多的应用场景落地。