日前，華為在HUAWEI CONNECT 2019發(fā)布了HUAWEI HiQ 2.0量子計算軟件解決方案，對外提供量子計算高性能模擬服務。相比于HiQ 1.0，2.0版本推出業(yè)界首個一站式量子化學應用云服務及對應的軟件包 HiQ Fermion，并新增云端脈沖優(yōu)化設計服務及對應的HiQ Pulse軟件包，大幅提升了量子計算模擬器的性能，拓展了量子計算編程框架的多個功能，構建了業(yè)界領先的量子計算編程框架和模擬器云服務。

本次發(fā)布的技術涵蓋了從底層硬件控制優(yōu)化、量子編程框架和模擬器性能優(yōu)化到量子化學軟件開發(fā)，給用戶、開發(fā)者提供全棧量子編程體驗。

同時，HiQ模擬器已經在Github上開源發(fā)布，希望同廣大開發(fā)者和用戶共同推進量子計算軟件的開源生態(tài)。

量子化學是業(yè)界認為有望在近期量子計算芯片上得以應用的領域。華為HiQ 2.0推出業(yè)界首個一站式VQE(variational quantum eigensolver)量子化學模擬云服務，助力量子化學應用研究。通過華為自研的算法優(yōu)化、線路壓縮等核心技術，HiQ Fermion可實現(xiàn)量子電路參數(shù)降低80%，線路深度壓縮70%，運行速度提高1600倍以上，并在華為云上實現(xiàn)了目前業(yè)界最大規(guī)模的VQE量子化學模擬。華為推出的HiQ量子化學模擬云服務，將助力量子計算開發(fā)者在藥物、能源、材料等領域拓展應用場景。

實現(xiàn)量子化學等潛在量子計算應用，一方面需要設計更好的量子芯片，另一方面，需要開發(fā)速度更快、精度更好、噪聲更小的可拓展量子測控系統(tǒng)。為此，HiQ 2.0新增量子芯片調控模塊HiQ Pulse，包含了量子最優(yōu)控制算法和脈沖庫，為量子計算開發(fā)者提供云端快速優(yōu)化設計的調控解決方案。相對于主流開源軟件，HiQ Pulse算法庫內的優(yōu)化控制算法實現(xiàn)了大幅度的性能提升。例如，GRAPE(gradient-ascent pulse engineering)算法相對業(yè)界常用的開源軟件實現(xiàn)了至少3倍的速度提升，內存開銷減少兩個數(shù)量級。配合在線編程和簡易的圖形化界面，量子優(yōu)化控制模塊HiQ Pulse將極大的促進量子計算開發(fā)者在近期中等規(guī)模含噪量子計算體系上，研發(fā)更高保真度的量子門操作方案，探索各種量子算法的實現(xiàn)以及協(xié)同量子軟硬件系統(tǒng)設計。

量子電路模擬和量子編程框架是量子軟件開發(fā)、算法探索和硬件設計等的重要使能工具，對于孵化量子計算應用非常關鍵。HiQ 2.0在量子電路模擬器模塊新增噪聲模擬、高性能張量網(wǎng)絡優(yōu)化算法的全振幅模擬器和多振幅模擬器，并優(yōu)化了單振幅模擬器，性能提升8倍以上。量子編程框架新增mapper功能，升級編程GUI(graphic user interface)，上線BlockUI功能，以方便開發(fā)者使用。這些新特性和性能改進，將助力硬件和算法研究人員在模擬器上模擬真實的含噪量子計算過程，加速軟硬件協(xié)同開發(fā)。

在本次HUAWEI CONNECT 2019大會期間，華為對開發(fā)者大賽量子計算賽道決賽的獲獎選手進行頒獎。此次大賽是國內首次大型量子編程開發(fā)大賽，共有來自國內外59所大學、研究所和11個企事業(yè)單位的189名選手報名參賽，最終有6支隊伍共計18人晉級決賽。參賽選手主要運用華為HiQ云平臺解決量子計算中具有挑戰(zhàn)性的實際問題，提出新算法并編程實現(xiàn)。