打造全自研6比特量子計算機，「本源量子」獲得超5000萬元訂單

作者：李子月、石亞瓊

編輯：石亞瓊

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隨著2020年量子計算方向科研及工程進展突破，量子計算再度受到關注。疊加政策利好，以及二級市場的財富效應，一級市場對量子計算的關注度提升。

我們近期接觸的本源量子成立於2017年9月，是國內較早進入量子計算領域的公司。團隊技術起源於中科院量子信息重點實驗室，由兩位量子計算行業領軍人物——郭光燦院士、郭國平教授引領。本源量子研發專家團隊由量子計算院士和科技部超級 973 項目首席科學家組成，核心研發團隊成員均為中科院計算機、物理領域博士，囊括了中國大部分量子計算人才，公司研發人員佔比超過75%，團隊成員以90後為主。目前總部位於合肥高新區，在成都和深圳設有分支機構。

一、5千萬價格出貨6比特量子計算機

雖然很多人認為量子計算機還是一個」未來願景「，但近年來也已工程落地。本源量子已於今年以超5000萬的價格出貨了第一臺量子計算機。根據公開信息，本源量子已出貨的第一臺量子計算機名為「悟源」，6比特量子晶片「夸父」組裝而成，採用超導方案，對標IBM 2017年時產品，但售價僅為後者的一半。

這款量子計算機從量子晶片、量子測控、量子軟體、量子云、量子計算機控制系統、量子計算軟體系統均為本源量子自研。

量子晶片方面，本源已擁有超過10種各類量子計算晶片、量子功能晶片產品，並開發出本源第一代半導體2比特量子處理器玄微 XW B2-100、本源第一代超導6比特夸父量子處理器KF C6-130。

量子測控領域，本源成功研發了首款國產量子計算機控制系統——第一代量子測控一體機OriginQ Quantum AIO，此款量子測控一體機具有自主智慧財產權，填補了此類儀器國內空白。2019年底完成了國內第一套涵蓋標準儀器到低溫電子器件的定製化量子測控產品體系。並於2020年9月發布了32位國產量子計算機控制系統。

量子軟體方面，本源開發了國內第一套量子語言標準QRunes，研製了國內首款量子編程架構QPanda（量子語言與編譯器的複合架構），國內首款量子計算應用框架pyQPanda，及國內首個量子程序開發插件Qurator-VSCode。

2019年9月，本源量子化學應用系統ChemiQ正式亮相，它是世界上第一個量子計算機應用軟體，可用於模擬計算化學分子在不同鍵長下對應的能量，為量子計算在化學領域的應用提供基礎,幫助相關人員探索量子計算應用、推動生物科技研發進程。

量子云領域，本源已開發出基於32位量子虛擬機的量子計算免費體驗平臺，成功仿真64位量子電路，並推算72位量子電路模擬的可行性，突破了去年由IBM創造的56位仿真記錄。並推出了64位虛擬機付費使用服務，針對科研院所和高校提供了量子模擬器接入服務、為客戶訂製特定的量子計算解決方案。

2020年9月上線的本源超導量子計算雲平臺，提供了圖形化編程、代碼編程兩種在線編程方式，開發並推出了複雜網絡排序、手寫數字識別、用戶偏好行為預測3款典型的量子編程應用，供用戶學習使用。

本源量子一直專注於完全自主智慧財產權建設。近日，在智慧財產權產業媒體IPRdaily與incoPat創新指數研究中心發布的全球量子計算技術發明專利排行榜中，本源量子以77項專利排名第7，前6位為IBM、D-Wave、Google、Microsoft、Northrop Grumman、Intel。

二、人才是這一階段量子計算機方向最為重要的壁壘之一

隨著國家號召學習量子計算，量子計算的重要性、前沿性也開始被認可。本源量子之所以能實現量子計算機的出貨，也與其團隊背景有關。

公司技術起源於中國科學技術大學中科院量子信息重點實驗室的量子計算研究團隊。中國科學院量子信息重點實驗室是我國量子信息領域第一個省部級重點實驗室。實驗室長期從事量子通信與量子計算的理論與實驗研究，做出了一系列國際一流水平的原始創新科研成果，是中國量子信息領域人才的重要培養基地之一，承擔多項重大項目。主要研究方向為半導體量子晶片、量子糾纏網絡、量子集成光學晶片、實用的量子密碼以及量子理論等。

公司首席科技顧問郭光燦院士是中國科學技術大學教授，中國科學院量子信息重點實驗室主任，中國科學院院士，現任中國物理學會常務理事、中國光學學會理事長。長期從事量子光學、量子通信和量子計算的理論和實驗研究。國家科技部中長期規劃「量子調控」重大項目《量子通信與量子計算的物理實現》、中科院B類先導專項項目《基於固態系統的量子物理和量子信息》和基金委重大儀器專項《多功能固態量子存儲器》的首席科學家。2003年當選為中國科學院院士，2009年當選為第三世界科學院院士。創始人兼首席科學家郭國平教授在實用化量子計算領域取得了多個重要成果，在國際主要學術期刊發表論文100餘篇，擁有量子計算相關專利30餘項，成功入選國家傑出青年基金獲得者，國家「萬人計劃」領軍人才，長江教授青年學者。

人才是這一階段量子計算機方向最為重要的壁壘之一。本源量子研發專家團隊由量子計算院士和科技部超級 973 項目首席科學家組成，核心研發團隊成員均為中科院計算機、物理領域博士，囊括了中國大部分量子計算人才。目前，公司研發人員佔比超過75%，團隊成員以90後為主，學歷水平以國家重點高校本科為主，其中博士人才佔比11%，碩士以上人才佔比40%，本科以上人才佔比92%。

本源部分團隊

本源部分團隊

事實上，國內至今也未有量子計算直接的專業。量子科學人才稀缺，據估計，2018年時全球一線人才不超過1000人，國內不超過100人。國外許多高校已開設量子科學專業，而國內只有中科大有涉獵。目前團隊成員均為光學、量子學相關專業科研人員，引入公司後進行跨界培養。未來隨著量子科學有可能被設為一級學科，各高校也開始重視量子科學領域的人才培養，人才儲備也有可能進一步補充。

三、追趕國際先進水平，加強生態建設時不我待

本源的戰略目標是全棧式開發，直接對標國外量子計算公司IBM、Rigetti等。本源今年推出的6比特的超導量子計算機「悟源」，對標IBM 2017年5比特量子計算機。預計今年年底，將上線的2比特半導體計算機「悟本「，對標Intel 2018年的水平。從當前的進度來，公司在超導技術方向於IBM的差距約為3年，在半導體技術路徑上，與對標Intel 差距約為2年。

公司表示，技術奇點理論提醒我們，科學研究很有可能突然間飛速進步，短短兩三年的差距很可能將在某一時刻突然拉大。比如，今年9月，IBM發布了擴展量子技術路線圖，該圖顯示IBM量子計算機將在2021年實現127比特，2022年實現433比特，2023年實現1121比特，之後量子比特數將達到百萬級。

事實上，當前量子計算機還處於早期階段，配套也完全不成熟。相比於IBM、Intel，本源量子在量子計算機的生產方面，也需要克服更多難題。目前本源使用的配套設施都是中科院根據科研和工程進展依託現有計算機產業鏈進行改造的，未來希望有能力建立生產線。當前，諸如臺積電、富士康母公司鴻海集團等公司都已開始布局量子計算，基於其工業背景，未來或有可能在工業配套方面產生合作或者競爭。

與此同時，計算機不僅是硬體本身，還涉及到軟體及生態。本源2019年9月發布了的化學應用系統ChemiQ，為世界上第一個量子計算機應用軟體。團隊告訴36氪，這是世界上第一個量子計算機應用軟體，比微軟和谷歌早3個月左右。

不過，量子計算要落地，還要靠更多這樣的應用。培養量子計算生態圈，2019年12月，本源量子發起中國首個量子計算產業聯盟OQIA（Origin Quantum Industry Alliance），同中船重工709所、中科類腦、哈工大機器人集團、臻天鏈、中國海洋大學、雲從科技、中船鵬力、瀚海博興10家聯盟夥伴共同致力於量子計算在各類場景的應用開發，加速研製實用性量子計算機，推動量子計算產業化發展。2020年9月7日，本源量子與建信金融科技共建量子金融應用實驗室，未來將圍繞金融領域應用場景，推動量子生態的構建及其與金融產業的協同發展。

Google等公司目前已開始進入國內市場，本源量子也將加大推廣力度，加速生態建設及人才培養。比如，本源於2019年3月推出國內首家在線量子教育平臺——本源量子教育雲平臺，免費開放大量量子教學課程。同年9月，本源發布國內第一部專業的量子計算與編程教材《量子計算與編程入門》。除此之外，本源正與高校、科研院所合作，為高校學生及研究人員提供量子計算學習工具，推動高校院所提前開啟量子算法及量子軟體的學習與應用。目前本源已與清華大學、中國科學技術大學、南京大學、成都電子科技大學、南方科技大學等重點高校建立穩定的高端儀表儀器供應關係。

2019年5月，本源量子公司首批量子學習機開始向包括南京航空航天大學、哈爾濱工業大學、西安電子科技大學、華中科技大學等多所國內一流高校捐贈。今年8月，本源發布了國內首款量子計算全物理體系學習機。

資金毫無疑問是做這件事最為重要的資源之一。本源量子成立初期的三年主要資金來自於科研經費、融資、政府資產，團隊成員薪資多低於此前工作薪資。近期公司正在進行新一輪融資，預計可籌款3億元人民幣左右，籌集的資金將用於提升員工薪資、搭建低溫測試平臺（已投資1.5億）、納米加工平臺等。