玻色量子协办!第四届量子计算青年论坛汇聚多方智慧,共谋产业发展
8月10日,量子科技未来产业发展论坛在深圳河套科创中心圆满举办。论坛由粤港澳大湾区(广东)量子科学中心携手粤港澳大湾区量子科技与产业创新联盟共同举办。深圳市科创局等政府部门,来自北京大学、中山大学、香港大学、香港科技大学等高校,广州国家实验室、中科院上海微系统与信息技术研究所、北京量子信息科学研究院等科研机构,以及中国移动、深圳地铁集团、北京玻色量子科技有限公司(以下简称“玻色量子”)等行业领军企业共30余家政产学研用单位齐聚一堂。
玻色量子此次作为国内量子计算领军企业、光量子计算代表企业应邀参会。玻色量子创始人&COO马寅作为企业代表与粤港澳大湾区(广东)量子科学中心代表,以及来自金融、交通、生物医药等多个应用领域的13家粤港澳大湾区量子科学创新联盟会员单位代表共同上台,联合启动联盟内产业合作。在生态合作上,玻色量子与国内轨道交通领域领军企业——深圳地铁集团正式签署战略合作协议,双方强强联合,合作共建“轨道交通量子计算联合实验室”,旨在探索量子计算技术在轨道交通领域的创新应用,打造“量子+交通”融合示范标杆,助力深圳智慧城市与交通强国建设的繁荣发展。
论坛现场,玻色量子创始人&COO马寅发表了以“用量子玻尔兹曼机开启AI新范式”为主题的精彩演讲。并在大会现场与业界的顶尖优秀企业代表围绕关键领域核心技术突破、政产学研用协同创新,共同研讨量子科技未来产业的生态构建与发展路径。

论坛现场
联盟启动与签约共筑产业生态
粤港澳大湾区量子科学创新联盟自2023年11月成立以来,以学术研究为引领,以智库支撑、科学普及、产学融合为服务宗旨,致力于为成员单位创造更便捷的沟通和协作渠道。
启动仪式现场
论坛现场,粤港澳大湾区(广东)量子科学中心代表与玻色量子、中国移动、深圳地铁集团等14家来自金融、交通、生物医药等多个应用领域的联盟会员单位代表共同启动联盟内产业合作。此次启动产业合作将以联盟为纽带,联动粤港澳大湾区高校、科研机构、产业链企业等创新主体共同加速量子科技的前沿研究。
签约仪式现场
用量子玻尔兹曼机开启AI新范式
在主题报告和成果展示环节,马寅重磅分享了玻色量子在“量子计算+AI”领域领先实现专用量子计算实用化突破的关键成果——自研的全国首个量子玻尔兹曼机(Quantum Boltzmann Machine,QBM)及开源编程套件(Kaiwu-PyTorch-Plugin,KPP)。马寅介绍,玻色量子已于 PyTorch 生态开源发布该训练套件,开放完整 Python API,致力于用PyTorch自由定义能量神经网络,以量子玻尔兹曼机拓展AI研究和应用新边界。
马寅发表演讲
玻尔兹曼机(Boltzmann Machines, BM)是一个基于统计物理的能量神经网络模型,将数据变量映射为自旋粒子,驱动系统向最小能量态演化,其中节点的状态符合玻尔兹曼分布。同时,玻尔兹曼机也是个很好的无监督生成学习模型,隐变量的引入使得玻尔兹曼机可以很好的学习数据见得潜在概率分布和相关性,为深度学习奠定了基础。
由于相干光量子计算机底层物理计算逻辑完美匹配玻尔兹曼机的全连接属性,易用性更高,还能实现快速精准的玻尔兹曼采样,可以在毫秒级时间内单次返回数千个量子采样结果。通过进一步论证,玻色量子发现量子玻尔兹曼机具备强大的复杂系统表示能力、卓越的无监督学习能力、并能够处理不确定性和噪声,另外,可作为深度学习的基础模块灵活嵌入。
KPP创新性地将PyTorch和相干光量子计算机的采样优势结合,借助PyTorch灵活定义神经网络的能力、量子计算并行特性提供的指数级加速,实现自由定义和训练能量神经网络—玻尔兹曼机&受限玻尔兹曼机(Restricted Boltzmann Machines, RBM)。同时,KPP还提供了简单易用的接口,便于研究人员和开发者能够快速实现能量神经网络模型的训练与验证,并应用于各种机器学习开发任务。
马寅现场介绍,玻色量子还研究出一种结合经典AI与量子计算优势的新型生成式模型QBM-VAE(Variational Autoencoder,VAE),可用于复杂分布数据生成、“高保真度”数据表征。这是一种结合深度学习与量子计算的改进VAE算法,通过相干光量子计算机采样玻尔兹曼分布,对自然界产生的数据具有强大的建模能力和适应性,提升了数据表征能力。其核心是通过量子采样更准确地拟合自然数据真实分布,替代传统VAE简单高斯分布先验假设。
在一个具有代表性的复杂分布场景-单细胞转录组学数据的表征测试发现,基于QBM-VAE的数据表征可显著去除数据噪声和批次效应,并保留真实的生物学信号,基于该表征的聚类可清晰的区分传统方法无法辨识的细胞亚型(具有独特特征的新致病因素),因此,该工具为复杂生物学研究提供了新的研究范式,为解析复杂疾病治病机制,发现关键靶点提供了新线索。
量子计算作为下一代计算范式,未来将极大赋能AI的发展。目前,全球范围内的量子计算与AI公司都在积极探索两者的结合方向。英伟达推出了CUDA-Q架构,旨在为量子-经典混合计算提供统一的开发平台;谷歌量子AI实验室也在持续推动量子算法与AI模型的融合研究。量子计算与AI的协同发展正成为科技前沿的重要趋势,未来将共同推动技术突破与应用落地。玻色量子很荣幸能见证并参与到量子AI的发展浪潮中来,基于量子玻尔兹曼机,玻色量子将不断实现更多优秀的成果突破与行业应用案例落地。
粤港澳大湾区量子科技与产业创新联盟以本次论坛为契机,致力于搭建开放合作的跨界交流平台。玻色量子将联合联盟共同推动量子科技在更多领域走向实用化、规模化和产业化,助力搭建新型量子科技未来产业生态,积极为粤港澳大湾区高质量发展注入强劲动能。