百度量子計算研究所是百度在2018年3月組建的研究機構，北京人工智慧產業智慧財產權運營中心量子計算中心，現階段隸屬於百度研究院，由悉尼科技大學量子軟體和信息中心創辦主任段潤堯教授出任所長。其使命是五年內建成世界一流量子人工智慧研究所，並不斷將相關技術整合融入百度核心業務中。百度量子計算研究所聚焦 QAAA 研究計畫，開展量子人工智慧（Quantum AI）、量子算法（Quantum Algorithm）、量子體系架構（Quantum Architecture）等相關業務，研發百度量子平台並構建相關生態。百度量子計算研究所在著眼於量子科技的同時，也重視量子領域科研人員的吸納與培養，力爭達到“人人皆可量子”的偉大願景。
2021年10月，百度量子宣布全新QIAN戰略升級，旨在打造量子軟硬體一體化解決方案。QIAN分別代表著百度在量子（Quantum）、基礎設施（Infrastructure）、套用（Application）和網路生態（Network）等四個方面的全新戰略布局。
2022年8月，在 “量見未來”量子開發者大會上，百度首席技術官王海峰正式發布產業級超導量子計算機“乾始”，以及全球首個全平台量子軟硬一體化解決方案“量羲”，為量子計算產業落地提供可行性路徑。
2023年3月，百度聯合北京量子信息科學研究所發起的國內首個量子計算產業產權聯盟正式成立，助力科技自立自強。
2023年9月，百度重磅發布首個量子領域大模型，同時發布百度量子助手和量子寫作助手兩大AI原生套用，以及量子領域大模型白皮書。
基本介紹
- 中文名：百度量子計算研究所
- 外文名：Institute for Quantum Computing, Baidu Inc.
- 隸屬：百度
- 成立：2018年3月8日
- 所長：段潤堯
- 願景：人人皆可量子
機構簡介,現任領導,研究方向,1、QAAA研究計畫,2、全新QIAN戰略升級,現有產品,乾始,量羲,量子領域大模型,百度量子核心進展,
機構簡介
百度量⼦計算研究所成⽴於2018年3⽉8⽇，由悉尼科技⼤學量⼦軟體和信息中⼼創辦主任段潤堯教授擔任所⻓。段潤堯教授表示全⼒推動QAAA的戰略規劃，計畫五年時間⾥組建世界⼀流的量⼦計算研究所，並逐漸將量⼦計算融⼊百度的核⼼業務中來 。2019年，量⼦密碼學的奠基⼈和先驅者 Artur Ekert 教授加盟百度研究院顧問委員會，為百度研究院帶來量⼦計算領域的新視⻆，推動量⼦計算與⼈⼯智慧型的結合，為百度研究院的前瞻性研究開拓新的⽅向 。2020年，百度量⼦計算研究所推出百度量⼦平台，囊括了量脈、量槳、量易伏三個核⼼產品 ，融合了量⼦軟硬體接⼝、量⼦機器學習、量⼦軟體編程等量⼦科技發展必須的關鍵技術。2021年7月，百度量子計算研究所旗下產品量易伏接入中科院物理研究所的超導量子晶片，成為國內首個接入量子計算真機的雲原生量子計算平台。2021年12月，百度CTO王海峰在百度Create AI開發者大會主論壇上正式發布百度量子平台2.0，這是國內首個提供從套用到量子處理器一站式服務的量子計算雲平台。同時，全新發布集教材、視頻、課程和編程一體化的量子學習知識庫“量易簡”。2022年3月，百度量子計算研究所分享了量子晶片自動化設計工具（QEDA）方面最新成果，加速超導量子晶片研發效率。
2022年8月25日，百度量子計算研究所在“量見未來”量子開發者大會上正式發布產業級超導量子計算機—乾始，並據此形成全球首個全平台量子軟硬一體化解決方案—量羲，可提供包括手機端、電腦端、雲開發等在內的全平台使用方式，只需下載“量易伏”APP 就可體驗。大會上，北京市人民政府副秘書長劉印春致辭表示，百度此次成果有利於降低量子計算套用門檻，北京市將積極引導產學研合作，打通量子計算從實驗室到落地套用的“最後一公里”。北京市科委、中關村管委會黨組書記張繼紅表示，量子開發者大會是倡導量子科研工作者和開發者共建量子生態的一個非常重要的舉措，希望百度充分發揮龍頭企業引領作用，為我市打造量子前沿產業生態再立新功。會議上，百度首席技術官王海峰，中國科學院向濤院士，英國皇家學會院士 Artur Ekert，中國科學院薛其坤院士、潘建偉院士、俞大鵬院士、陸汝鈐院士，百度量子計算研究所所長段潤堯發表致辭、演講，共同探討量子計算未來發展。當日還舉辦了“量子計算產業化”圓桌論壇和量子技術研討會，圍繞量子計算產業化意義與影響，量子教育人才培養，量子硬體，量子模擬，量子算法與套用等進行深入探討。
現任領導
段潤堯教授
段潤堯是悉尼科技⼤學終身教授，澳⼤利亞研究理事會（ARC）Future Fellow，⾃2016年9⽉15⽇起擔任量⼦軟體和信息中⼼創辦主任。主要從事量⼦計算和量⼦資訊理論，特別是有關量⼦糾纏特性與應⽤以及量⼦通信信道容量等⽅⾯的研究。在量⼦狀態/操作分辨、利⽤有噪量⼦信道進⾏精確通信、量⼦糾纏轉換理論等課題上做出⼀系列重要貢獻。截⾄⽬前，段潤堯教授已經在國際頂級學術期刊會議上發表論⽂80餘篇，曾主持或作為主要參與⼈完成量⼦計算⽅⾯多項國家⾃然科學基⾦項⽬，⼀個863項⽬，以及兩項ARC項⽬。曾於2013-2016年擔任QIP會議管委會委員，2015年作為QIP會議組委會主席在悉尼成功舉辦了QIP2015。2018年段潤堯教授出任百度量⼦計算研究所所⻓，負責百度量⼦計算戰略的制定與實施。
研究方向
百度量⼦計算研究所的使命是建成世界⼀流的⼈⼯智慧型研究所，並不斷將相關技術整合融⼊百度核⼼業務中。自開創以來，百度量子百度量子計算研究所以QAAA研究計畫為指導，聚焦的研究⽅向有量⼦⼈⼯智慧型、量⼦算法、量⼦體系架構等⽅⾯。2021年10月，百度量子正式發布全新QIAN戰略升級，布局噪聲處理、測控平台、網路架構、量子晶片設計以及量子硬體平台等研究方向，發掘人工智慧等前沿套用，發力量子網際網路技術與量子生態網路。
1、QAAA研究計畫
百度量⼦計算研究所成⽴於2018年3⽉8⽇，聚焦QAAA 研究計畫，展開量子人工智慧（Quantum AI）、量子算法（Quantum Algorithm）、量子體系架構（Quantum Architecture）等方面的研究。
量⼦算法⽅⾯，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⼴到量⼦情形，最佳化現有量⼦（經典）算法，確定現有算法的可⾏性與局域性，聚焦於量⼦搜尋、量⼦模擬、量⼦安全計算等應⽤。
量⼦體系架構⽅⾯，百度旨在提供量⼦基礎架構綜合服務平台，⽤於⽀撐量⼦⼈⼯智慧型和量⼦算法的物理設備實現，聚焦於量⼦硬體接⼝、分散式量⼦信息處理、統⼀編程平台、量⼦⽹絡與因特⽹、量⼦和後量⼦密碼等研究領域。
QAAA研究計畫
2、全新QIAN戰略升級
2021年10月，百度量子在2021第五屆全球智慧型工業大會大數據智慧型與科學計算論壇上，重磅宣布全新QIAN戰略升級，聚焦量子（Quantum）、基礎設施（Infrastructure）、套用（Application）以及網路（Network）等方面的研究。
在量子（Quantum）方面，百度聚焦量子算法、量子人工智慧、量子體系架構方面的研究，涵蓋了原來的QAAA研究計畫。
在基礎設施（Infrastructure）方面，百度力圖打造自主可控的量子軟硬體產業鏈，建成技術領先的量子計算平台，提供業界領先的量子計算服務。在軟體上，持續升級量脈、量槳、量易伏、量易簡平台，研發噪聲處理、測控平台、網路架構等模組；在硬體上，聚焦量子晶片設計方向的研發，以及量子硬體平台的搭建。
在套用（Application）方面，百度聚焦人工智慧、材料模擬、教育科研、生物計算、金融科技等具有優勢的量子計算產業套用，加速量子解決方案標桿用例的研發與落地。
在網路（Network）方面，百度量子在網際網路技術上發力，擴大量子計算的產業合作，共建開放、可持續的百度量子生態網路。
百度量子戰略升級 QIAN
現有產品
針對三個主要的研究方向，百度重點研發了百度量子平台。百度量子平台目前主要包括四個核心軟體產品，即量脈、量槳 、量易伏、量易簡，以及量噪、QNET、QAPP等模組外掛程式；在硬體方面，百度量子已經建成百度量子計算硬體實驗室，包括微波電子學設備、極低溫量子測試系統、量子處理器等核心設備，並高度集成自研產業級測控平台“量脈”。
基於百度量子平台，百度於2022年8月25日正式發布自研超導量子計算機“乾始”，及全球首個全平台量子軟硬一體化解決方案“量羲”。“乾始”和“量羲”量子計算機研發中的晶片版圖自動化設計、跨量子計算體系雲平台建設、算法創新與實用化三大難題上，率先將量子硬體、量子軟體、量子套用集成於一體，提供便捷的量子服務。
乾始
乾始是百度量子自研的首台產業級超導量子計算機，集“量子硬體、量子軟體、量子套用”三位一體。乾始由三部分構成：底層的“量子硬體平台”，中間層的“量子軟體平台”，以及上層的“量子套用”。區別於傳統的量子硬體實驗平台，真正實現了由量子算力到生產力的轉化，讓量子算力觸手可及。
- 乾始量子硬體平台現已搭載10 量子比特高保真度超導量子晶片，為用戶提供穩定優質的量子計算服務。
- 乾始量子軟體平台支持通過雲服務獲得量子算力，提供產業級量子計算服務。
百度超導量子計算機“乾始”
量子硬體平台-量脈
2019年6月30日，百度研發出了國際領先的雲上量子脈衝系統—量脈，其可適用於核磁共振量子計算平台的通用量子邏輯門脈衝快速產生及最佳化，不僅具備良好的性能指標，還可以作為連線量子軟硬體的橋樑。2020年9月 ，在百度世界大會2020上百度發布全新升級的量脈系統，可實現超導量子計算系統上量子邏輯門序列到脈衝序列的轉換。2021年2月，在國際量子信息頂會QIP上，量脈發布1.0版本，不僅支持單/雙量子比特門的脈衝最佳化以及量子電路的脈衝生成，還提供諸多工具集以便用戶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。2021年7月，量脈升級至2.0版本，新增多量子比特含噪模擬器用於仿真超導量子晶片、以及誤差表征和噪聲緩釋模組來提升量子計算精度，成為同時支持超導電路、離子阱、核磁共振三類量子硬體的量子控制平台。2021年10月，量脈升級至2.1版本，開發了量子比特標定和校準模組用於仿真測控流程。2022年3月，量脈升級至2.2版本，新增從脈衝最佳化到誤差分析的全流程服務。
2022年8月25日，量脈全新升級為一體化雲原生量子測控平台，一方面實現了對量子硬體的晶片表征、量子邏輯門標定以及量子晶片與硬體初始化，另一方面將從量子軟體平台輸入的量子程式、量子電路翻譯為底層脈衝信號，輸入到量子硬體平台，實現真正量子程式的運行，成為打通量子軟硬體的關鍵橋樑。
量子硬體平台-量子晶片設計
2022年3月9日，百度量子計算研究所在全球量子信息處理頂會QIP2022上展示了超導量子晶片設計上的進展，可以自動化地實現整個設計和仿真過程，進而提升超導量子晶片研發的效率。2022年8月25日，百度量子計算研究所宣布完成一款 36 比特含耦合器超導量子晶片設計，利用量子比特之間的遠距離設計，實現獨立濾波器設計，並帶來了巨大的布線空間；同時，公布百度量子晶片研發路線圖，力爭實現量子晶片的規模化。
量子軟體平台-量易伏
2020年9月15日，百度量子計算研究所在“百度世界大會2020”上推出了國內首個雲原生量子計算平台—量易伏，量易伏很好地實現了量子計算和雲計算的深度融合，可以實現對量子硬體的操控，是一把開啟量子時代大門的鑰匙。2021年7月，量易伏重磅升級至2.0版本，成為國內首個接入量子計算真機的雲原生量子計算平台，提供從套用到真機的一站式量子計算服務。量易伏還提供了混合語言支持、QCompute SDK（量子軟體開發工具集）、雲上量子YunIDE（集成開發環境）、自動化模組工作流等。2021年10月，量易伏持續更新諸如科研繪圖工具、數據支撐工具等，並正式發布全球首個雲原生量子集成開發環境——YunIDE，為開發者提供全新的量子編程體驗。YunIDE採用serverless架構，具有回響速度快、資源消耗低、隔離租戶運行、可定製化程度高等特點。YunIDE鏡像內置量易伏等組件,同時提供量脈、量槳等發布包，方便開發者高效便捷地研發量子控制、量子機器學習技術。
2022年8月25日，百度量子計算研究所在Quantum Create 2022·量子開發者大會上升級至3.0版本，其中 QCompute SDK 量子開發套件通過與國產作業系統和量產CPU的互認，全面開始中國國產量子開發新紀元；同時，重磅推出全新移動端功能，全球首個支持真正量子硬體運算計算的APP—QMobile，通過量子作曲家輕鬆搭建量子電路，計算任務傳送雲上 QPU 進行真正的量子計算。
量子軟體平台-量噪
2022年8月25日，百度量子計算研究所在Quantum Create 2022·量子開發者大會上正式推出量子噪聲處理工具集—量噪（Quantum Error Processing, QEP），量噪從軟體層面處理近期量子設備中廣泛存在的量子噪聲。
量子軟體平台-QNET
2022年8月25日，百度量子計算研究所在Quantum Create 2022·量子開發者大會上正式推出接入量子硬體的量子網路工具集—QNET，QNET可以加速量子網路協定設計，量子網路架構測試以及量子網路標準制定與部署。
量子軟體平台-QAPP
2022年8月25日，百度量子計算研究所在Quantum Create 2022·量子開發者大會上正式推出量子套用工具集— QAPP。QAPP 是基於量易伏組件 QCompute 開發的量子計算解決方案工具集，提供包括量子化學、組合最佳化、機器學習在內的諸多領域問題的量子計算求解服務，為用戶提供了一站式的量子計算套用開發功能，直接對接用戶在人工智慧、金融科技、教育科研等方面的真實需求。
量子套用-量槳
2020年5月20日，百度發布量子機器學習開發工具—量槳，建立起了人工智慧與量子計算的橋樑，可以快速實現量子神經網路的搭建與訓練，提供易用的量子機器學習開發套件與量子最佳化、量子化學等前沿量子套用工具集，使得飛槳成為國內首個、也是唯一支持量子機器學習的深度學習平台。 2021年2月，在量子信息處理頂會QIP2021上，量槳1.2.0升級，新增分散式量子信息處理模組LOCCNet，支持量子糾纏蒸餾、量子態分辨、量子隱形傳態等核心量子信息協定的便捷開發。2021年7月，量槳發布2.1版本，運行效率平均提升20%，通過前沿的量子神經網路、LOCCNet、量子核方法、含噪量子電路模擬等模組，開發者們可以在量槳上便捷地進行人工智慧、組合最佳化、量子化學方面的量子套用研發。2021年10月，量槳持續更新包括基於測量的量子計算模組以及量子化學模組。2022年5月，量槳新增連線量易伏功能，可以訪問真實量子計算機，從而促進量子機器學習落地真實量子計算機。
2022年8月25日，量槳在Quantum Create 2022·量子開發者大會上展示四個量子計算優越性的案例，分別為量子計算解密糾纏，量子計算模擬分子性質，量子圖形分類和量子文本分類問題，展示了量子計算的套用潛力。
量羲
量羲是百度量子發布的全球首個全平台量子軟硬一體化解決方案，可以為企業提供產業量子化解決方案，賦能各行各業。
量羲特色服務
- 量羲提供私有化部署、雲服務、硬體接入等一系列服務，最大程度上簡化了量子硬體部署到量子服務的全流程
- 量羲具備適配超導、離子阱等多類型主流量子晶片的兼容性，可實現量子晶片“即插即用”。
- 目前，“量羲”已經完成中科院物理所超導量子晶片和中科院精密測量院離子阱量子晶片連線驗證。
量易簡
2021年12月27日，百度在百度Create AI開發者大會上推出量子學習知識庫—量易簡，量易簡集教材、視頻、課程和編程於一體，提供從量子計算理論到實踐的全流程指導，降低量子計算學習所需門檻。
量子領域大模型
量子領域大模型是在文心一言基礎上，使用量子領域高質量數據進行更有針對性的訓練和最佳化而構建的量子領域大模型，能更好地理解量子知識，專業執行量子任務。百度量子領域大模型將充分發揮技術協同效應，在數據、算法和算力等各方面取長補短，實現雙向賦能，將在訓練速度、模型性能、訓練成本、互動效率和數據隱私等各個維度全面加持現有大模型的技術能力。
量子領域大模型-百度量子助手
百度量子助手是依託百度量子知識庫與產業級知識增強文心大模型，基於7800萬原始數據、22萬精調數據訓練打造。作為百度量子平台的統一入口，百度量子助手打通了百度量子平台量子硬體、量子軟體、量子套用的技術全鏈條，持續降低百度量子平台的使用門檻。
2023年9月，百度在2023量子產業大會上正式推出百度量子助手。
量子領域大模型-量子寫作助手
量子寫作助手實現了量子領域知識和技術準確且高效的輸出，讓量子知識觸手可及，降低量子計算學習門檻，提高量子計算科研效率。只需輸入6個變數，量子寫作助手可在5分鐘內撰寫一篇13000字元合格式要求的專利文檔，高效幫助企業將量子領域的研究成果與智慧財產權沉澱為企業資產。
2023年9月，百度在2023量子產業大會上正式推出量子寫作助手。
量子領域大模型-量子領域大模型白皮書
量子領域大模型白皮書指出，量子科技與大模型成為技術變革主引擎，量子計算是有效模擬大規模量子系統的利器，量子領域大模型或將成為量子人工智慧的最終形式。互動式機制建立起“能力”傳遞的紐帶，而量子糾纏有望將這種機制發揮到極致。
2023年9月，百度在2023量子產業大會上正式發布量子領域大模型白皮書。
百度量子核心進展
2018年03月，百度量子計算研究所成立。
2019年07月，發布量子脈衝雲計算系統—量脈，支持核磁共振量子計算。
2019年07月，量子計算和量子信息領域權威專家、量子密碼學的共同發明者之一、牛津大學終身教授、新加坡國立大學量子技術中心主任 Artur Ekert 教授加入百度研究院顧問委員會。
2020年04月，百度入選2020年度10大量子計算公司。
2020年05月，發布量子機器學習工具集—量槳。
2020年06月，百度量子計算研究所研究員受邀在量子信息國際頂級會議TQC2020上做報告，系中國大陸首次受邀報告。
2020年08月，百度入選 InvestorPlace 未來十年最值得買入的量子計算股票。
2020年09月，發布國內首個雲原生量子計算平台—量易伏。
2020年09月，百度舉辦了題為“不可估量”的量子科普直播課。
2020年10月，2020年百度之星程式設計大賽首設量子計算賽題。
2020年11月，百度獲評 InvestorPlace 量子計算四大潛力股。
2020年12月，百度入選 CCTV 央視新聞“神秘量子裡的中國先機”，系工業界唯一入選項目。
2021年01月，百度量子平台亮相人工智慧國際聯合會議IJCAI，凸顯百度前沿科技布局。
2021年02月，百度量子亮相全球量子信息處理頂會QIP2021，量脈1.0、量槳1.2.0、量易伏1.0.3 全面升級。
2021年03月，百度量子計算研究所成立三周年，量槳升級2.0。
2021年07月，百度量子計算研究所所長受邀在世界人工智慧大會WAIC做邀請報告，量脈升級2.0，量槳升級2.1，量易伏升級2.0，提供從套用到真機一站式雲服務。
2021年08月，百度量子計算研究所所長受邀 Business Insider 專訪，解釋量子將如何壯大AI。
2021年09月，百度量子被 IEEE Spectrum 報導為中國量子計算賽道的領先機構。
2021年10月，百度在國家工業信息安全發展研究中心、工信部電子智慧財產權中心評比的量子計算全球高價值專利及創新驅動力排名中位列國內第一，國際第三。
2021年12月，百度CTO王海峰在百度Create AI開發者大會主論壇上正式發布百度量子平台2.0，同時發布量子學習知識庫—量易簡。
2022年3月，百度量子連續第四年亮相全球量子信息處理頂會QIP2022，系國內唯一參會企業。
2022年11月，百度量子計算研究所所長段潤堯攜六位資深研究員展開題為“百度技術沙龍第103期：量子計算專題沙龍”的專題報告，分享了百度量子軟硬一體化方案的最新成果。
2024年1月，百度量子計算研究所傳出變動訊息，官方已證實，旗下量子實驗室及可移交的量子實驗儀器設備將捐贈予北京量子信息科學研究院。
百度量子計算大事記
百度量子計算研究所
