Ein Team von Doktoren der Tsinghua-Universität betritt das Feld der Ionenfallen-Quantencomputer, setzt auf die glasbasierte QCCD-Technologieroute und hat eine Finanzierung von über 100 Millionen Yuan erhalten | Exklusive Erstmeldung von 36Kr

Bildquelle / Unternehmen

Dieser Text umfasst etwa 2900 Wörter, eine Lesezeit von 7 Minuten wird empfohlen

Autor:in丨Ou Xue

Redaktion丨Yuan Silai

Laut Yingke hat das Ionenfallen-Quantencomputing-Unternehmen Weike Lianguang kürzlich eine Pre-A-Finanzierungsrunde im Wert von über 100 Millionen Yuan abgeschlossen, die von Jiuzi Capital angeführt wurde, gefolgt von Zhengxuan Capital und Hanhui Capital. Zuvor hatte das Unternehmen eine Angel-Finanzierungsrunde abgeschlossen und innerhalb von einem halben Jahr nacheinander zwei Runden absolviert. Die Mittel dieser Runde werden hauptsächlich für die Erweiterung der Produktionslinie und den Aufbau von kompletten Geräten verwendet. Derzeit läuft die Vorbereitung einer neuen Finanzierungsrunde, bei der Duowei Capital als langfristiger exklusiver Finanzberater fungiert.

Weike Lianguang wurde im Februar dieses Jahres gegründet und positioniert sich als Unternehmen für komplette Quantencomputing-Geräte mit Ionenfallen-Technologiepfad. Seine Kerngeschäfte umfassen Chips und komplette Geräte, echte Quantencomputing-Leistungen für die wissenschaftliche Forschung sowie Anwendungslösungen für Szenarien wie KI.

Der Gründer des Unternehmens, Ou Lingfeng, ist Dokand der Physikabteilung der Tsinghua-Universität, studiert unter der Anleitung des international führenden Ionenfallen-Experten Kihwan Kim und forscht seit langem im Bereich des Ionenfallen-Quantencomputings. Das Kernteam des Unternehmens stammt von der Tsinghua-Universität, der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und führenden Hochschulen im In- und Ausland, verfügt gleichzeitig über Branchenerfahrung und ist das erste Team im Inland, das den Technologiepfad von QCCD auf Glasbasis umsetzt. Es verfügt über die gesamte Kette der Fähigkeiten von der Quantenchip-Entwicklung und -Herstellung bis zur Prüfung und deckt die Hardware-Steuerung kompletter Geräte, Systemintegration und Anwendungsimplementierung ab.

Ou Lingfeng erklärte gegenüber Yingke, dass die Chip- und Komplettgerätegeschäfte des Unternehmens derzeit relativ ausgereift sind, im Labor validiert wurden und mit der Kleinserienlieferung begonnen haben. Die Anwendungsfähigkeiten werden noch aufgebaut, und das Unternehmen erwägt auch die Zusammenarbeit mit Softwareunternehmen.

Im Vergleich zu anderen inländischen Ionenfallen-Teams liegt der Unterschied von Weike Lianguang in der Wahl des QCCD-Technologiepfads auf Glasbasis. Ou Lingfeng erwähnte, dass im Vergleich zu siliziumbasiertem QCCD das glasbasierte QCCD eine höhere Allgemeingültigkeit aufweist, während der Iterationszyklus des Chips kürzer ist: Eine Iterationsrunde kann in etwa zwei Wochen abgeschlossen werden. Dagegen ist der Zyklus der Silizium-Wafer-Produktion relativ länger und die Herstellung des Chips dauert ebenfalls länger. Die Leistung des Chips bestimmt die Obergrenze der Rechenleistung des kompletten Geräts, und die Iterationseffizienz des Chips beeinflusst direkt die Entwicklungsgeschwindigkeit der Leistung des kompletten Geräts und die Produktiteration.

In Bezug auf die Kerntechnischen Indikatoren hat das Kernteam im Labor der Tsinghua-Universität zuvor ein stabiles Iongengitter aus 531 Ionen und eine Kohärenzzeit von über 10 Stunden realisiert. Diese langjährigen wissenschaftlichen Forschungsleistungen werden nun weiter in die technischen Fähigkeiten von Weike Lianguang im Bereich der großangelegten Ionenfesselung, der präzisen Quantensteuerung und der Ingenieurisierung von QCCD-Komplettgeräten umgewandelt.

Ou Lingfeng erläuterte, dass herkömmliche Chips zuvor nur bei niedrigen Temperaturen gute Leistungen erbringen konnten. Durch Verfahrensverbesserungen und Chipdesign erreicht Weike Lianguang, dass die Chips auch bei Raumtemperatur sehr gute Leistungen zeigen, wodurch der Anwendungsbereich von Ionenfallen-Quantencomputern erweitert und die Kosten gesenkt werden.

Ou Lingfeng ist der Ansicht, dass die Ionenfallen-Chips jetzt die Phase der Ingenieurisierung erreicht haben. Früher wurden Ionenfallen-Chips manuell montiert, sowohl der Vierpol als auch die Klingenfalle waren große Geräte, die von der Erfahrung der manuellen Montage abhängig waren. Jetzt kann Weike Lianguang erreichen, dass Chips, die mit demselben Design, demselben Programm und demselben Verfahren hergestellt werden, sehr ähnlich sind, und über die Fähigkeit „Design ist das, was Sie erhalten“ verfügen.

Konkret sieht die Technologie-Roadmap von Weike Lianguang wie folgt aus: Zuerst werden Chips mit elektrischer Integration hergestellt, dann Chips mit optoelektronischer Integration, später die Quantenvernetzung zwischen Chips, um auf großangelegte Quantencomputing-Cluster zu expandieren.

Ou Lingfeng zog einen Vergleich zur klassischen Rechenleistung: Früher waren klassische Computer sehr groß, IBM und Intel haben sie verkleinert, und NVIDIA hat dann die Rechenleistung der Grafikkarten durch die Vernetzung zwischen Platinen erweitert, was bedeutet, dass sie zuerst verkleinert und dann vergrößert wurden. Quantenchips werden ebenfalls zuerst verkleinert und dann vergrößert: Die optoelektronische Integration verkleinert das Volumen der Rechenleistung stark, nach der Verkleinerung ist sie replizierbar und wird dann durch Quantenvernetzung erweitert. Das Unternehmen schlägt den Weg von der elektrischen Vernetzung über die optische Vernetzung hin zur Quantenvernetzung vor.

Es ist bemerkenswert, dass KI im technischen System von Weike Lianguang die Rolle der Befähigung der gesamten Kette einnimmt. Ou Lingfeng erklärte, dass KI den Quantencomputer von den Chips über die Systemtreiber bis hin zur oberen Codierung in der gesamten Kette befähigt.

In Bezug auf die Anwendungsszenarien konzentriert sich Weike Lianguang hauptsächlich auf Richtungen wie Quantenchemie und Materialberechnung, Biomedizin, komplexe Optimierung sowie die Integration von Quanten und KI, und deckt konkret Szenarien wie die Vorhersage neuer Materialien und Hochtemperatur-Supraleitungsmaterialien, die Simulation von Molekülstrukturen und Reaktionsprozessen, die Berechnung von Proteinen und kleinen Molekülen sowie die kombinatorische Optimierung ab.

In Bezug auf die Kommerzialisierung hat Weike Lianguang bereits Bestellungen von führenden inländischen Hochschulen erhalten und arbeitet mit mehreren Rechenzentren an der Gestaltung des Rahmens für den Zugang zu Quantenrechenleistung und gemeinsame Rechenleistungsdienste, um zu erforschen, wie QPU als neue heterogene Recheneinheit in die vorhandene Rechenleistungsinfrastruktur integriert werden kann.

Ou Lingfeng schätzt, dass der Aufstieg großer Modelle die Marktwahrnehmung für den Wert der Rechenleistung neu gestaltet. In Zukunft werden Quantencomputer voraussichtlich ein wichtiger Bestandteil der Rechenleistungsinfrastruktur werden und mit CPUs und GPUs zusammenarbeiten. Die Integration von Quantencomputing, Künstlicher Intelligenz und vorhandenen Rechenworkflows wird zudem neue Nachfrage nach Rechenleistung und neue Anwendungsszenarien erschließen.

Zeitlich gesehen ist er der Ansicht, dass in den nächsten 3 bis 5 Jahren in Bereichen wie Materialvorhersage, Quantenchemie und Protein-Simulation markante Durchbrüche zu erwarten sind, die dem „AlphaGo-Moment“ ähneln. Für großangelegte Anwendungen des allgemeinen Quantencomputings wie beispielsweise Kryptographie-Analyse werden dagegen möglicherweise 7 bis 10 Jahre benötigt. Anstatt darauf zu warten, dass die Technologie vollständig ausgereift ist, plädiert er dafür, die Quantenrechenleistung zuerst in echte Workflows einzubringen und die Fähigkeiten von Hardware, Software und Algorithmen in Anwendungen kontinuierlich zu iterieren.

Im Folgenden finden Sie einen Auszug aus dem Gespräch zwischen Yingke und dem Unternehmensgründer Ou Lingfeng (redigiert):

Yingke: Welche Rolle spielt KI konkret im Quantencomputer?

Ou Lingfeng: KI durchdringt die gesamte Kette des Quantencomputers von der unteren Hardware bis zu den oberen Anwendungen. Bei der Chipdesign-Phase führt das Unternehmen KI-gestütztes Design und Parameteroptimierung ein. Bei den Phasen des Auslesens von Quantenzuständen, der Systemkalibrierung und der Betriebssteuerung werden durch adaptive Algorithmen die Systemstabilität und der Automatisierungsgrad verbessert, wodurch der Debug-Prozess, der früher stark auf menschlicher Erfahrung beruhte, schrittweise in einen intelligenten geschlossenen Regelkreis umgewandelt wird. Auf der höheren Ebene können Benutzer die Rechenanforderungen in natürlicher Sprache beschreiben, und KI übernimmt dann die Aufgabenanalyse, die Erzeugung von Quantenschaltungen, die Kompilierung und sendet sie an das Quantencomputingsystem zur Ausführung. Insgesamt befähigt KI den gesamten Stack des Quantencomputings, von Chipdesign, Quantensteuerung und Systembetrieb bis hin zu Anwendungsinteraktionen.

Yingke: Auf welche Aspekte achten Investoren derzeit besonders? Gibt es strenge Anforderungen an den Fortschritt der Kommerzialisierung?

Ou Lingfeng: Investoren achten hauptsächlich auf zwei Aspekte: Erstens, ob die technischen Fähigkeiten des Teams zu den geplanten Zielen passen, also ob Personen und Aufgaben übereinstimmen. Zweitens, ob das Team über ein Bewusstsein für Kommerzialisierung verfügt und die Bedürfnisse der Kunden berücksichtigen kann – das unterscheidet sich ein wenig von der reinen wissenschaftlichen Forschung. Derzeit gibt es keine solchen strengen Anforderungen, da dieses Gebiet noch relativ jung ist und sich die Technologiepfade häufig ändern, manchmal weichen sie von den ursprünglichen Vorstellungen ab. Die Investoren zeigen dafür derzeit viel Verständnis.

Yingke: Wo liegen die größten Herausforderungen in der nächsten Zeit?

Ou Lingfeng: Die Herausforderungen liegen hauptsächlich in zwei Bereichen: Technik und Kommerzialisierung. Technisch gesehen befindet sich das Quantencomputing noch in einem sehr frühen Stadium. Wie es mit KI kombiniert werden kann, um wirklich wirtschaftlich wertvolle und umsetzbare Szenarien zu finden, erfordert noch fortlaufende Validierung.

Aus kommerzieller Sicht reicht es nicht aus, dass die Produktseite die Produkte alleine gut herstellt. Wir hoffen auch, dass die Nachfrageseite bereit ist, einige echte Szenarien zu öffnen, damit wir gemeinsam voranschreiten können. Viele Anwendungen laufen heute problemlos auf Prototypen, aber das wirklich Wertvolle ist es, die gesamte Kette von Anforderungen, Algorithmen, echter Quantenrechenleistung bis hin zur endgültigen Anwendung funktionsfähig zu machen. Wir versuchen dies gemeinsam mit einigen Szenarienanbietern und hoffen, dass sie bereit sind, sich früher zu beteiligen, um den gesamten Workflow wirklich zu nutzen, anstatt erst zu warten, bis alles vollständig ausgereift ist.

Standpunkte der Investoren:

Jiuzi Capital: Das Quantencomputing befindet sich in einer entscheidenden Phase, in der es von der Grundlagenforschung zu ingenieurtechnischen Durchbrüchen übergeht. Der Ionenfallen-Technologiepfad zeigt aufgrund seiner Vorteile wie hoher Wiedergabetreue, langer Kohärenzzeit und vollständig verbundener Steuerung ein wichtiges Potenzial für das fehler tolerante Quantencomputing auf. Weike Lianguang stammt aus dem Team des international führenden Professors Kihwan Kim, verfügt sowohl über umfassende wissenschaftliche Forschungserfahrung als auch über herausragende ingenieurtechnische Fähigkeiten. Es ist ein seltenes Team im Inland, das eine systematische Anordnung in der QCCD-Architektur besitzt und bereits international wettbewerbsfähige Ergebnisse erzielt hat. Wir sind überzeugt von der Fähigkeit des Teams, die grundlegenden Kerntechnologien kontinuierlich zu meistern und die großangelegte Entwicklung des Ionenfallen-Quantencomputings voranzutreiben, und freuen uns darauf, Weike Lianguang zu einem weltweit wettbewerbsfähigen Quantencomputing-Plattformunternehmen wachsen zu lassen.

Zhengxuan Investment: Quantencomputing ist ein neues Rechenparadigma, das sich von der klassischen Berechnung unterscheidet, und wird voraussichtlich zu einer neuen Grundlage der Rechenleistung im KI-Zeitalter werden. Das Ionenfallen-Quantencomputing, repräsentiert durch den QCCD-Pfad, ist einer der derzeit anerkanntesten Pfade mit der höchsten Qualität von Quantenbits und dem größten Potenzial für allgemeines fehler tolerantes Computing. Das Team von Weike Lianguang stammt aus dem weltweit bekannten Labor für Ionenfallen-Quantencomputing, ist jung und innovationsstark. Das einzigartige Quarz-basierte QCCD-Schema des Unternehmens eröffnet einen völlig neuen Weg im Bereich des Ionenfallen-Quantencomputings mit großen Anwendungsperspektiven. Zhengxuan Investment setzt weiterhin auf die Quantenindustrie und wird langfristig mit Weike Lianguang zusammenarbeiten, um das Quantencomputing zur vollständigen Industrialisierung und Allgemeinverwendbarkeit zu führen.

Hanhui Capital: Das Quantencomputing entwickelt sich schrittweise von der Überprüfung physikalischer Prinzipien zum Wettbewerb um Systemtechnik und Fehler tolerante Fähigkeiten. Was die industrielle Landschaft in Zukunft bestimmen wird, ist nicht mehr nur die Anzahl der physikalischen Quantenbits, sondern die Gesamtleistung aus hochpräziser Steuerung, Effizienz logischer Quantenbits und großangelegten Systemfähigkeiten. Der Ionenfallen-Pfad verfügt aufgrund seiner hohen Gatter-Wiedergabetreue, langen Kohärenzzeit und flexiblen vollständig verbundenen Fähigkeiten über ein herausragendes Potenzial bei der Realisierung hochwertiger logischer Quantenbits und des fehler toleranten Quantencomputings. Weike Lianguang stammt aus dem international führenden Team von Professor Kihwan Kim, verfügt über langjährige technische Erfahrung in der Ionenfallen-Quantensteuerung, Chip-Architektur und Systemtechnik und hat eine relativ vollständige technische Anordnung rund um die QCCD-Architektur aufgebaut. Wir sind überzeugt von der Fähigkeit des Teams, seine führenden wissenschaftlichen Fähigkeiten kontinuierlich in ingenieurtechnische und großangelegte Fähigkeiten umzuwandeln, in der entscheidenden Phase des Übergangs des Ionenfallen-Quantencomputings von „hochwertigen physikalischen Quantenbits“ zu „hochwertigen logischen Quantenbits“ Kernbarrieren aufzubauen und zu einem weltweit wettbewerbsfähigen Quantencomputing-Plattformunternehmen zu wachsen.