亚马逊推新，阿里达摩院退出，融资规模大幅下滑后量子计算还是好生意吗？
来源:电子发烧友网
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作者:吴子鹏
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发布时间: 149天前
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电子发烧友网报道（文/吴子鹏）在亚马逊的“AWS re:Invent 2023”活动中，其云计算部门AWS宣布推出两款新的自研芯片，分别是Graviton4和Trainium2。对于这两款芯片，电子发烧友网都进行了跟踪报道，其中本文将重点聚焦AI量子芯片——Trainium2。
同时，基于Trainium2芯片的发布，我们不仅会联想到数日前的新闻：阿里达摩院裁撤量子实验室，实验室以及仪器设备均捐给浙大。那么两则新闻综合来看，量子计算在当前这个时间节点对于企业而言，还是好生意吗？Trainium2是亚马逊量子运算团队的最新成果，主要在量子纠错方面有很大的改变。亚马逊计算部门资深副总裁Peter DeSantis在介绍Trainium2芯片时表示，亚马逊量子运算团队在量子纠错有重大的进展，以逻辑量子位元的方式，将比特翻转（Bit-flip）与相位反转（Phase-flip）错误分开，从而推出了Trainium2芯片。按照Peter DeSantis的描述，Trainium2芯片采用被动纠错方法，可将错误率降低100倍，即千分之一的错误率“0.1%”；另外，硬件过热现象相对预期减少6倍。和上一代产品相比，Trainium2芯片能够带来4倍的性能提升和2倍的能效提升。在亚马逊的规划里，Trainium2芯片类型的量子芯片将能够为人工智能模型训练带来巨大的性能提升，除了支持传统的OpenAI ChatGPT等人工智能聊天机器人及其竞争对手运行的基础模型，还会有初创公司Databricks和OpenAI的竞争对手、亚马逊支持的Anthropic基于Trainium2芯片做新的模型架构，这预计也将带来4倍的模型性能提升。不过，上述很多都是预期效果，正如Peter DeSantis自己谈到的，Trainium2芯片虽然在量子纠错方面有重大的进展，但现在量子计算依然处于“非常早期的阶段”。和亚马逊这边锣鼓喧天形成强烈对比的是，就在日前，阿里达摩院向媒体确认，阿里达摩院裁撤量子实验室，实验室以及仪器设备均捐给浙大。对于实验室人员的去留，阿里达摩院并没有公开回应，不过浙大方面表示会接受一部分实验室相关人员，最终原则还是双向选择。根据此前的传闻，由于预算及盈利等原因，阿里巴巴达摩院量子实验室或已解散，并裁减多名员工。对于这则传闻，阿里达摩院没有藏着掖着，很快就确认了实验室裁撤的消息，不过人员安排没有给出官方回应。这则消息多少让人有些唏嘘，2022年量子计算作为阿里达摩院的重点项目，并在该年度公布了重大积极进展。2022年6月28日，达摩院开拓新型量子比特平台的研究，在全球物理学顶刊《Physical Review Letters》最新第129期上发表，并被选为“编辑推荐”文章。《Physical Review Letters》期刊评议认为，达摩院成果在新型比特fluxonium的单一系统中实现了与主流transmon量子比特可相匹敌的高精度，可视为该领域一里程碑，也必将激发未来更多fluxonium及其他超导量子平台的研究创新。2015年，阿里达摩院量子实验室前身“量子计算实验室”正式成立，由阿里云和中国科学院共建。成立不久后，2017年9月，实验室就挖来了世界顶级量子计算科学家、密西根大学终身教授施尧耘，主要推进量子计算落地。2017年，阿里达摩院正式成立，在成立一周年的2018年云栖大会上，时任阿里巴巴CTO张剑锋表示，“达摩院正在准备建立自己的量子实验室，并准备在未来2-3年内开发量子芯片，希望量子计算能与阿里巴巴的平台进行融合。”到2021年，仅用了短短几年时间，阿里达摩院在杭州、北京、上海、新加坡、以色列、西雅图、硅谷等全球8个地区设立了研究中心，延揽知名高校教授30多人、IEEE Fellow 级别科学家10多人，阿里达摩院量子实验室是主要成果之一，也是重点项目。然而，目前在阿里达摩院官网，量子实验室的信息已经被清空了，连同招聘信息也一同下架了。在阿里达摩院量子实验室此前的规划中，预计到2025年，量子模拟将达到当今世界最快的超级计算机的水平，初步应用于一些目前无法解决的重大科技难题。后面还有2030年规划。不过，现在只能期盼浙大继续这项伟大计划了。一些人将阿里达摩院裁撤量子实验室形容为“民企科研的眼泪”，倒是也算形象，面对量子计算这种长周期、高风险、高投入、高回报的项目，受制于市场的压力和竞争的激烈，阿里巴巴此时放弃定然有无奈和无力感，但毕竟曾经拥有，也算是可歌可泣。在量子计算领域，有一个很霸气的名词叫量子霸权——代表量子计算装置在特定测试用例上表现出超越所有经典计算机的计算能力。当然，在国内更喜欢叫量子优越性。2019年，谷歌宣布自己率先实现了量子霸权。2020年初，阿里达摩院量子实验室通过量子电路模拟器太章2.0模拟了谷歌宣称实现“量子优越性”的量子电路。随后在2020年底，达摩院量子实验室将这些研究成果和案例进行了开源。同样在2020年底，中国科学技术大学潘建伟院士团队公布成功建造76个光子的量子计算机“九章”。一经面世就震惊了世界，九章量子计算机在高斯玻色取样速度对比中，仅仅用了200秒就完成了超级计算机“富岳”需要6亿年完成的计算任务。也就是说，九章量子计算机比超级计算机快了100万亿倍！2019年—2022年可以说是全球量子计算发展的黄金4年，一大波企业和科研院所进入这个领域，并陆续取得了世界领先的成果。就像阿里达摩院量子实验室，这期间该实验室完成了Lab-1、Lab-2两座硬件实验室的建设，并于2022年3月在fluxoniu量子芯片上，实现了单比特操控精度和两比特iSWAP门操控精度全球同类最佳的成绩。更让行业欢呼的是，2022年诺贝尔物理学奖，获奖者是阿兰·阿斯佩克特（Alain Aspect）、约翰·克劳瑟（John F. Clauser）、安东·塞林格（Anton Zeilinger），表彰他们通过光子纠缠实验，确定贝尔不等式在量子世界中不成立，并开创了量子信息这一学科。无论是量子霸权，还是量子控制，或者是诺贝尔奖，这些工作实现之后定然会有喜悦，但是当整个产业抬起头去看，发现未来的路依然充满荆棘且长路漫漫。2023年资本开始变得谨慎，根据The Quantum Insider数据，2023年上半年全球量子计算企业融资的规模仅为500亿元，不足去年同期1200亿美元的一半。从实现时间点来看，包括IBM研究院院长达里奥·吉尔（Dario Gil）基本认同，量子计算爆发最少也要到2030年之后，2050年可能才会出现真正的规模效应。美国波士顿咨询公司发布的数据显示，预计到2050年量子计算机会有望创造出8500亿美元的利润。波士顿咨询公司的预期是，全球需要在2040年之后才能体会到量子计算。总结而言，量子计算是一个长周期的项目，并且资金需求量极大。波士顿咨询公司在报告中指出，量子计算的第一推动者是政府，目前美国处于第一梯队，中国、英国和欧盟处于第二梯队。
第二推动者是企业，美国无论是巨头企业，还是初创企业也都处于领先位置。美国拥有全球最多的量子计算初创企业，且美国的初创公司在这一领域有大量投资。当然，国内的华为、腾讯、百度这些巨头也都有自己的量子计算实验室。另外，波士顿咨询公司发布的一项数据值得关注，国内的量子计算圈子更加封闭，大约80%以上的投资都是来自国内。近一段时间，国内资本投资明显转冷，量子计算这种长期项目估计会率先受到冲击。总体而言，量子计算已经体现出自己的优越性，因此这项技术会是全球主要国家和地区竞争的焦点，且会是一场持久战。不过，量子计算长线的大规模投资，对于现阶段国内企业而言确实是一个不小的负担，如果企业想保证盈利，此时果断摒弃量子计算项目也不失为一个好选择，在后续的二三十年里，可以再选择合适机会入局。
