科技日报记者 都芃
日前,科大讯飞宣布战略投资两仪万象(北京)科技有限公司(以下简称“两仪万象”),并与其联合成立量智开物(北京)科技有限公司,深度布局量子计算领域,开启“AI+量子”协同发展新篇章。
在全球AI竞争日趋激烈、算力需求持续爆发的当下,“量智融合”正成为新一轮产业风口,学术界、产业界正在该领域加速探索,不断突破技术边界。
量子计算掀起下一代先进算力革命
量子计算是依托量子叠加、量子纠缠等独特物理特性,以量子比特为核心载体的先进计算技术。其在特定问题下可突破传统经典计算的算力瓶颈,实现经典计算机无法完成的复杂计算任务,被视为下一代算力革命的关键突破口。
近年来,我国在量子计算领域进展显著,Quafu量子计算云平台综合指标位居国际第一梯队,祖冲之系列超导量子计算原型机、九章系列光量子计算原型机等持续迭代升级,相关技术进入从实验室走向产业应用的关键期。“过去5年,人工智能技术特别是生成式AI的爆发,让我们看到计算模式出现了很多颠覆性的发展;未来5年,量子计算很可能从实验室走向应用。”中国科学院计算技术研究所研究员孙晓明说。
“十五五”规划纲要明确提出,实施人工智能、量子科技等科技战略部署,推动量子科技等未来产业成为新的经济增长点。学术界、资本市场对于量子计算的投入也在持续加码,产业投融资活动愈加活跃。国际上,此前美国量子计算公司Quantinuum获6亿美元融资,估值达100亿美元。国内方面,此次两仪万象的投资方也吸引了北京信息产业发展投资基金、顺为资本等众多头部基金参与。
在国际科技竞争层面,量子计算已成为全球主要国家博弈的前沿阵地。美国、欧盟、日本等均出台专项战略,加大量子计算研发投入,试图抢占技术制高点。中国科学院院士郭光灿认为,经过奋力追赶,中国量子计算产业已从跟跑中站稳脚跟,进入第一方阵,但面对日趋激烈的国际竞争,产学研各界要更加坚定地凝聚起“自主可控”的核心共识,加快布局,夯实根基。
多路线并进 新兴技术快速崛起
目前,量子计算技术路线大致可以分为超导、光量子、离子阱,以及近年来快速发展的中性原子技术。
中性原子量子计算是一种以如铷、铯等确定性制备的单原子分辨的中性原子作为量子比特的先进计算技术。其核心概念是通过激光操控原子内部能态,编码量子信息,并利用光镊阵列将原子精确排布为二维或三维结构,以实现可扩展的量子比特系统。
该技术的核心优势主要体现在三大方面:一是可扩展性,光镊可灵活调控成百上千原子的位置,支持大规模量子比特集成;二是长相干时间,原子在真空环境中受外界干扰小,量子态可维持秒级时间,远长于超导等体系;三是并行操控能力,激光可同时作用于多个原子,提升运算效率。
过去一年,中性原子技术路线快速发展,涌现出多项成果,推动该技术快速迈入产业化阶段。加州理工大学团队利用6100个中性原子量子比特构建起全球最大的量子比特阵列,并能以99.98%的准确率操纵单个量子比特;哈佛大学团队则在3000量子比特规模下实现连续相干运行的实验系统。这些进展也使得中性原子量子计算技术在构建未来量子计算机方面逐渐展现出优势。
两仪万象同样深耕中性原子技术路线多年,团队孵化自清华大学中性原子量子计算团队。两仪万象董事长石琦介绍,凭借在该领域的长期深耕,以及产学研的密切结合,目前团队已研发出多项全自主可控的技术及产品。例如,其研发的可一次性投射数万量级高质量光镊的光学超表面,为捕获万量级原子比特提供了创新技术支撑;国内首款小型化、集成化原子束流发生器,能为量子计算平台等冷原子仪器设备提供稳定的原子束流,解决了传统冷原子量子计算和精密测量设备中大型系统体积大、成本高、操作复杂的问题。
两仪万象投资方顺为资本有关负责人认为,目前,中性原子技术路线在可扩展性、并行操控能力等方面展现出较高的理论上限,两仪万象作为国内较早开展冷原子研究的创新团队,在理论和实验层面有着较为深厚的积累,具备实现实用化通用量子计算的潜力。
“量智融合”解锁产业新可能
作为下一代先进计算技术,量子计算目前还存在诸多亟待攻克的难题,例如噪声较大、校准复杂、纠错难度高等,而人工智能的快速发展,则有望凭借其强大的识别与推理能力助力量子计算破解瓶颈。
“人工智能与量子计算的交会融合将引领新一轮科技创新浪潮。”中国工程院院士戴琼海认为,量智融合的核心不是单向技术叠加,而是通过多领域、多学科的交叉融合、协同创新实现非线性增长。戴琼海表示,一方面,量子计算有望突破当前AI模型训练的算力瓶颈,提升算法效率;另一方面,人工智能可在量子控制、误差校正、算法设计等方面反向赋能量子技术,为量子系统稳定性和可扩展性提供新路径。
科大讯飞与两仪万象联合成立量智开物,核心目标同样是推动AI与量子计算的深度融合。“AI已成为国际竞争的关键领域,建议积极谋划下一代人工智能,不局限于现有技术的迭代,更要主动布局‘量子+AI’等前沿颠覆性领域。”科大讯飞董事长刘庆峰认为,面向未来发展,要前瞻谋划布局“量子+AI”等颠覆性领域,强化人工智能源头技术创新,建立更完善的机制,鼓励原始创新,为下一代AI发展筑牢根基。

中国移动研究院副院长丁海煜表示,当前,大模型发展面临数据规模大、模型参数多、算力需求和能耗高的挑战,量子的叠加和纠缠特性使得量子AI模型在并行数据处理、模型表达能力、能效比等方面具备潜在优势。未来,随着容错量子计算走向成熟,量子计算有望从根本上突破经典AI在训练与推理环节的能效比和算力极限,显著赋能AI发展。
在应用场景上,“AI+量子计算”已展现出一定的产业生态潜力。科大讯飞相关负责人介绍,作为中国人工智能领军企业,科大讯飞始终围绕人工智能核心技术及落地场景不断投入,量子计算作为未来AI的重要算力支撑,在科研智能(AI for Science)、生物医药、材料化学、精密测量等领域应用前景广阔,随着技术的不断突破和产业生态的持续完善,“AI+量子计算”有望引领新一轮科技创新浪潮,助力我国实现AI领域的换道超车,为我国壮大新质生产力提供先进算力支撑。
(受访者供图)

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