打開百度APP看高清圖片近日，第24屆全球量子信息處理會議QIP 2021順利召開。大會上，百度研究院量子計算研究所所長段潤堯博士發表題為《Quantum Computing at Baidu》的精彩演講，重點介紹了百度量子平臺所扮演的量子時代操作系統角色，并借助量脈+量槳+量易伏的持續升級，賦能量子技術應用場景，最終實現“人人皆可量子”的愿景。值得一提的是，段潤堯還參與了QIP量子計算圓桌會議的熱烈討論，幫助參會者深入了解百度量子。同時百度入選一篇學術報告，可推動量子計算與量子電路合成等相關技術發展。據知，在QIP 2020上，百度也入選了2篇學術報告。由此可見，百度積極參與QIP 2021，通過展示在該領域的關鍵技術、核心服務與前沿成果，促進量子計算前沿技術交流與發展，推動全球量子計算不斷進步。以下為百度量子計算演講的亮點總結。在《Quantum Computing at Baidu》主題演講中，段潤堯首先介紹了量子計算研究所的使命：致力于廣泛開展量子技術儲備、量子人才培養以及新量子業務探索，建成世界一流的量子人工智能研究機構，同時不斷地把量子計算與百度的核心技術和業務相融合，探索量子科技創新業務。為此，百度量子制定了QAAA戰略規劃：具體包含量子人工智能 (Quantum AI)、量子算法 (Quantum Algorithm) 和量子架構 (Quantum Architecture) 三個核心方向。
在量子人工智能方向，百度旨在利用量子計算的信息處理優勢促進人工智能的發展，同時也利用現有的人工智能技術突破量子計算發展瓶頸，聚集于機器學習、信息安全、區塊鏈等技術的研發；在量子算法方向，百度旨在針對具體任務設計高效的量子算法，將經典算法設計及分析理論推廣到量子情形，優化現有量子（經典）算法，確定現有算法的可行性與局域性，聚焦于量子搜索、量子模擬、量子安全計算等應用；在量子架構方向，百度旨在提供量子基礎架構綜合服務平臺，用于支撐量子人工智能和量子算法的物理設備實現，聚焦于量子硬件接口、分布式量子信息處理、統一編程平臺、量子網絡與因特網、量子和后量子密碼等研究領域。圍繞上述三個方向，百度研發了以量脈、量槳、量易伏三個產品為主體的百度量子平臺，通過連接頂層解決案和底層硬件基礎所需的豐富軟件具，提供全面的量子基礎設施即服務（Quantum Infrastructure as a Service, QaaS)，旨在扮演量子時代操作系統的角色，降低普通用戶學習量子軟硬件專業知識的成本，使非量子專業用戶也能實踐量子編程、量子機器學習、量子控制等相關內容。下面詳細介紹一下百度量子平臺的三個產品。
量易伏（Quantum Leaf）是云原生量子計算平臺，最早亮相于2020年9月百度世界大會，提供以量子設施即服務的量子計算環境；其利用云原生特性，降低量子云計算帶來的架構復雜度和緩解計算資源瓶頸，提供用戶量子編程與行業應用環境，搭配全套計算流工具鏈，驅動底層量子設備執行。前端適配不同場景：免配置在線編程PyOnline，可拖動編程工控件QComposer，開源生態組件QCompute。后端提供豐富終端：自主研發的輕量級量子模擬器及本次發布帶來的全新擴展分布式高性能模擬器、第三方模擬器和連接遠程量子云硬件接口。量易伏結合原生云計算和量子計算優勢，承載量子計算需求和出口，是開啟量子計算時代的鑰匙。
量槳（Paddle Quantum）是2020年5月20日由百度飛槳與百度量子共同發布開源量子機器學習工具集，并在同年9月“百度世界大會2020”上，針對開發性能、入門案例和教程等進行了升級。量槳建起了人工智能與量子計算之間的橋梁，旨在探索量子人工智能的更多可能性。基于自研高性能模擬器，量槳已支持常規電腦上模擬20+量子比特的運算，同時支持量子神經網絡的便捷搭建，助力研發人員高效開發量子人工智能應用。新升級的量槳重點增加了分布式量子信息處理模組LOCCNet，支持量子糾纏提純、量子態分辨、量子隱形傳態等核心量子信息協議的便捷開發。借助深度學習對量子技術的賦能，量槳LOCCNet發現了新的糾纏提純方案，相比業界現有方案取得了更高的提純保真度。此外，量槳官網也提供了豐富的教程與案例助力開發者的入門與學習。
量脈（Quanlse）發布于2019年百度AI開發者大會公開課，支持量子門脈沖的生成。在“百度世界大會2020”上，量脈發布了基于超導量子計算的脈沖生成服務——量脈超導。全新升級的量脈進一步進化為提供脈沖級別量子控制的云平臺，通過云計算為量子控制提供專業與高效的解決方案，進而打通量子計算的軟件層和硬件層。目前，量脈不僅支持單/雙量子比特門的脈沖優化，還支持量子電路的脈沖生成。借助于量脈提供的工具集，用戶可以實現物理系統的建模、動力學演化的模擬，以及量子門錯誤分析的可視化。為方便用戶學習和使用，量脈官網提供了9個從基礎到進階主題的詳細教程。作為其中的特色案例，段潤堯重點講解了如何使用量脈從脈沖層面實現VQE 算法。除此之外，量脈還開源了用戶端代碼。基于開源SDK，量脈支持量子軟硬件接口領域的進階開發，進而賦能量子控制技術的研發。
作為百度量子生態發展的重要一環，百度量子平臺使得用戶和量子服務緊密結合，可以賦能教育、科學研究、工業生產等領域，同時不斷促進量子計算技術與教育的普及，是實現產學研融合的中心舞臺。隨著百度量子生態的日趨完善，量子應用場景日漸清晰，百度將進一步開辟量子技術落地的新場景和新業務，為用戶和客戶創造重要價值，為量子計算領域的發展和繁榮持續貢獻力量。
