中美算力决战的第二战场,量子计算机。 量子计算机,未来至少有三种关键路线在竞争。超导、离子阱和光量子。正如大自然物种的进化,每一种生物的差异性之间的优劣,将交给时间来决定。在计算芯片领域,CPU一直是主流,而GPU则是边缘化。直到AI崛起,GPU凭借着计算稀疏矩阵的优势而一鸣惊人。英伟达从边缘公司,变成市值超过4万亿的人间天骄。 这一次,同样的事情似乎发生在量子计算领域,而且处于极其早期的胚胎指正。 超导量子计算机,是IBM开创的路线,看上去很有保障。它最大的问题在于超导低温环境的构造。这在实验室没有问题,如果要进入到工业级应用,还有很长路要走。 在合肥,量子计算有GDP的流派,分别是G郭、D杜和P潘三维院士领衔。各自有公司,在量子应用也有所不同。潘院士的国盾量子以量子通信为突破,郭院士的本源量子走的是超导路线。杜院士以国仪量子的高端仪器为代表,涉及到一部分离子阱。清华学院派所支持的北京华翊公司,就是离子阱路线。而小有名气的九章,则采用了光量子的流派。 然而,量子计算机,仍然处在技术流派的自然进化阶段,都在确立基于比较优势的“量子刀锋”。竞争,还远没有进入到企业的层面。 人们倾向认为,量子计算机、核聚变等这些顶级产业,一定是需要从学院派出身。实际上,科学传统的确至关重要。如合肥的GDP等。而美国融资最充足的量子计算机PsiQuantum的创始人,就有一位是薛定谔的外孙。 然而也有实战派的企业,将科学基础研究转化为工业应用的优势 PsiQuantum备受重视,因为它是第一个采用了跟感光镜头CMOS同样的工艺来量产光子芯片。实现了在工厂的生产,而非实验室制造,至关重要。 欧洲量子计算机的明星IQM在9月刚完成新一轮融资,使得它的估值超过10亿美元,妥妥的独角兽。这家采用超导量子路线的公司,2024年收入已经达到7亿美元。它在在芬兰运营着一家自有的芯片工厂,年产能20台量子计算机。 这就回到了量子计算机的实用性问题。量子计算机,现在已经可以用,而且能够挣钱。就是价格过于昂贵。即使国产,动辄一台需要上千万元。而且它完成的任务,非常有限,很多则是在实验室应用。 北京玻色量子计算机就是实战派的代表。创始人来自清华,对光量子的依辛机有着深厚的研究功底。整个企业的发展理念,沿着“量子霸权平民化”的原则,提供“可用、好用和便宜用”。这也使得虽然它背后没有显著的院士支撑,但依然呈现了快速发展的局面。在中国移动建设的“五岳量子云”上面,只有玻色量子的计算机完成了线上实时运营。 而AI的到来,则给了包括玻色量子在内的量子计算机带来巨大的机会。 在早期筛查癌细胞的过程中,最早的捣蛋细胞的形态,总是会发生微小的变化。然而普通的检测手段很难发现。量子计算机所具有“海量原子级”计算的优势,就会显现出来。玻色量子计算机,展示了跟传统GPU算力完全不同的方式。传统GPU是通过数学建模的方式,并转化成稀疏矩阵方程进行处理。 而玻色的光量子采用的依辛机,则将这些细胞看成是一个能量体。通过能量函数的方式,向前进化。在这个过程,大自然数千年的进化原则,被按下了超高加速键。恶性细胞不断分裂,这个过程也采用了同样的达尔文主义的优胜劣汰法则。有坚强意志的优质癌细胞被传递下去,劣质癌细胞则被淘汰。能量函数从生物体,而非数学推理模型的角度,准确地表征了细胞在微秒级、纳米级世界所发生的无情的屠杀和进化。这使得量子计算可以精准地判断癌细胞的特有形态,和即将进化的路线。AI for Science在面向医药、材料等领域,具有得天独厚的优势。 计算科学与肿瘤学的交汇点,是一场量子计算驱动的药物革命。美国科罗拉多大学CU癌症中心,正在联合欧洲IQM,寻找结直肠癌的下一代精准靶向药物。结直肠癌有一个特点是容易暴露,它是全球每年诊断率最高的癌症之一。如何为每年有200万人,找到合适的药物? 这需要筛选360亿种潜在化合物。这靠数学建模,是难以实现的。而量子计算的“海选方式,可以快速锁定先导化合物。剩下的问题,才是AI优化。药物设计的范式已经颠覆。单纯的摇瓶子的化学试错过程,正在由量子推理与AI优化的半闭环系统所组成。而研发人员最终加入的时候,工作量已经减少到1%。全面的研发闭环,得以形成。 这使得量子计算机具有了独特的意义,它跟AI是平行而非替代关系。它确立了跟传统AI计算机(以GPU和数学模型为主)的比较性优势,从而形成独有的“量子刀锋”。 这样看来,中国的场景应用和大胆的免费实验田(其实是耗资巨大),将再次成为一种比较优势。这也正是当前量子计算机引人遐想的地方。每一个步履阑珊的婴儿,都可能在人们瞠目结舌的注视之下,摇身一立成为巨人。
据说这是现在电商为了防无理由退货做的巨型吊牌(图一)
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