量子计算利用量子力学原理进行信息处理,拥有经典计算机无法比拟的并行计算能力
经典计算机使用比特(bit)作为信息基本单位,每个比特只能处于0或1两种状态之一。而量子计算机使用量子比特(qubit), 由于量子叠加特性,一个量子比特可以同时处于0和1的叠加态,N个量子比特可以同时表示2^N种状态。
除了叠加性,量子比特还具有量子纠缠特性——两个或多个量子比特可以处于纠缠态,无论相隔多远,一个量子比特的状态变化 会瞬间影响另一个的状态。正是这些神奇的量子特性,赋予了量子计算机强大的并行计算能力,能够解决经典计算机无法处理的复杂问题。
量子比特同时处于多个状态,实现并行计算
量子比特间的强关联,实现信息的非局域关联
量子态的相长/相消干涉,放大正确计算结果
未知量子态无法精确复制,保障量子通信安全
EBC自主研发从量子芯片到整机系统的完整硬件体系,掌握核心技术知识产权
量子芯片是量子计算机的"大脑",EBC采用超导技术路线,使用铝/约瑟夫森结结构在硅片上制备量子比特, 在接近绝对零度(-273.15℃)的极低温环境下工作。
我们最新一代"伏羲"芯片采用先进的3D封装和倒装焊技术,集成128个高保真度量子比特, 比特相干时间超过100微秒,双比特门保真度达到99.5%以上,关键性能指标达到国际先进水平。
超导量子计算机必须在mK级(毫开尔文,比外太空还冷)的极低温环境下才能工作, 稀释制冷机就是量子计算机的"恒温箱",为量子芯片提供稳定的极低温工作环境。
EBC自主研发的"玄冰"系列稀释制冷机,无液氦设计,最低温度可达8mK, 制冷功率和温度稳定性达到国际同类产品水平,为大规模量子比特系统提供可靠的低温环境保障。
量子测控系统是量子计算机的"操控中枢",负责生成精密的微波脉冲控制量子比特状态, 并读取量子比特的计算结果,其精度直接决定了量子门操作的保真度。
EBC自主研发的"灵犀"系列量子测控系统,集成任意波形发生器、数据采集卡、同步时钟模块, 支持最多256通道同步输出,时序精度达到亚纳秒级,可满足百到千量级量子比特的测控需求。
从底层硬件驱动到上层应用框架,EBC提供完整易用的量子软件工具链
QPilot是EBC推出的开源量子编程开发框架,提供Python/C++接口,支持量子线路构建、 量子算法开发、模拟运行与真实硬件提交。兼容QASM、OpenQASM等国际标准, 开发者可以快速上手量子编程。
# 量子纠缠示例代码 import qpilot as qp # 创建2比特量子线路 circ = qp.Circuit(2, 2) circ.h(0) # Hadamard门 circ.cx(0, 1) # CNOT门 circ.measure([0,1], [0,1]) # 在模拟器上运行 sim = qp.Simulator() result = sim.run(circ, shots=1000) print(result.get_counts())
EBC量子云平台提供在线量子编程环境,用户无需部署本地环境,通过浏览器即可 访问我们的量子计算机和高性能模拟器。支持Jupyter Notebook交互式编程, 提供丰富的教程和示例,是学习量子计算、验证量子算法的理想平台。
量子算法是量子计算发挥威力的核心,我们在多个领域开发了具有实用价值的量子算法
利用量子比特模拟分子和材料的电子结构,精确计算分子能量、反应路径, 加速新药研发、新材料设计,解决经典计算机无法精确模拟的大分子体系问题。
典型应用:药物分子筛选、催化剂设计、新能源材料开发
针对旅行商问题、调度问题、投资组合优化等NP难问题, 量子近似优化算法(QAOA)、变分量子算法(VQE)可以提供更快的求解速度, 在复杂约束条件下寻找最优解。
典型应用:物流路径规划、生产调度、交通优化、投资组合
将量子计算与机器学习结合,利用量子特征映射、量子神经网络, 在高维数据处理、模式识别、生成式模型等方面展现优势, 大幅提升模型训练速度和精度。
典型应用:图像识别、自然语言处理、异常检测、推荐系统
Grover搜索算法可以在无序数据库中以O(√N)的时间复杂度找到目标, 相比经典算法的O(N)实现平方级加速,可应用于密码破译、数据挖掘、 图论问题求解等领域。
典型应用:密码分析、大数据检索、哈希碰撞寻找
基于量子力学原理的量子密钥分发(QKD)可以实现理论上无条件安全的通信, 任何窃听行为都会被通信双方察觉。同时我们也在研究抗量子密码算法, 应对未来量子计算机对现有密码体系的威胁。
典型应用:政务保密通信、金融数据安全、关键基础设施防护
量子算法可以高效解决金融领域的期权定价、风险度量、信用评分等复杂计算问题, 特别是蒙特卡洛模拟的量子加速,能够在风险分析和衍生品定价中实现数量级的速度提升。
典型应用:期权定价、风险价值计算、欺诈检测、高频交易
EBC量子科技将分三个阶段实现通用容错量子计算,持续推动量子计算技术进步
实现百到千量级含噪声中等规模量子(NISQ)器件,发展噪声适应型量子算法, 在特定问题上展现量子优势,探索量子计算在各行业的初步应用。
实现逻辑量子比特,突破量子纠错关键技术,构建具有容错能力的量子计算系统, 能够可靠运行复杂量子算法,在更多实用问题上实现量子优势。
实现大规模容错通用量子计算机,百万级物理比特、数千逻辑量子比特, 能够运行任意量子算法,全面解决经典计算机无法处理的复杂问题, 推动各行业发生革命性变革。