正式中标 | 图灵量子携手中国移动探索量子人工智能应用落地

今年9月，中国移动研究院发起采购面向通信网络的算子算法优化与验证研究项目。经过公开比选，「图灵量子」正式中标量子预测模型优化与验证项目。

中国移动作为国内三大运营商之一，近年来始终在推动量子计算与AI+生态共建。通过本次项目，「图灵量子」与中国移动一同，在通信网络实际问题中展示量子人工智能的优势，探索量子预测模型对于提升网络能力的价值，加速推进量子计算产业化落地。

量子人工智能带来解决通信网络痛点新思路

随着人工智能技术的发展与普及，以人工智能驱动的智慧网络规划与运营对通信运营商的重要性日益凸显。人工智能技术，尤其是机器学习可以在网络中的流量预测、性能预测、无线信道质量预测、用户行为预测等方面发挥至关重要的作用。然而，面对网络中海量数据的模型训练带来了巨大的算力需求。传统算法求解复杂问题能力有限、难以满足网络实时性与高效性的需求。因此，如何突破智慧网络中人工智能应用时的算力瓶颈，已经成为实现绿色可持续网络的首要挑战。

随着通信网络数据量的迅猛增长，网络流量的时序预测已成为运营商规划和管理网络资源的核心任务。此预测工作需在极短的时间内处理庞大的时序数据，以便准确估计未来的网络负载并做出相应的资源调配。传统流量预测方法在处理复杂复杂时序数据、数据异质性以及大规模数据集时，在计算效率与准确性方面仍然面临瓶颈。此外，无线小区网络管理需要同时处理多维度数据（如流量、用户数量和覆盖类型等），这些数据在时间和空间维度上的复杂变化，极大增加了模型建立和预测的难度。传统算法难以有效处理如此规模的多指标时空序列预测任务，从而导致网络资源配置效率低下，用户体验及运营成本受到负面影响。

目前，传统预测方法如向量自回归（VAR）、状态空间模型及多变量ARIMA模型等，已逐渐被更先进的人工智能算法所取代，它们包括循环神经网络（RNN）、长短期记忆网络（LSTM）、卷积神经网络（CNN）及Transformer。尽管Transformer在自然语言处理中表现突出，其自注意力机制的置换不变与时间序列数据的时序性却不匹配，并且由于模型结构复杂、参数量大，其在时间序列预测领域的应用受到限制。

针对行业内各类算法的局限，「图灵量子」从自身量子人工智能核心技术出发，开发量子时序预测算法，该算法结合量子和经典计算方法，旨在提高高频信号的预测准确性并减少模型参数量，探索模型在零样本和少样本场景下的预测性能。

从通信网络出发，探索多场景落地应用

多变量时间序列预测涉及同时预测多个相关变量随时间的变化，不仅存在于网络通信预测中，更是广泛出现在经济学、气象学、交通流量等领域。这一任务需处理变量间的复杂相互作用、高维数据、长期依赖性、非线性模式，以及缺失数据和异常值。

得益于量子神经网络与经典深度学习架构的优势相结合，「图灵量子」的量子时序预测算法展现出极高的通用性。通过在传统的Patch时序混合器中引入量子数据重上传层，算法不仅利用了经典神经网络的强大特征提取能力，还通过量子计算的纠缠特性增强了模型的表达能力。此外，基于DeepQuantum开发的量子神经网络算子与经典神经网络算子功能相似，并与PyTorch等主流深度学习框架兼容，该算法能够轻松适用于各类时序预测任务，并不局限于特定的应用领域。

在可以预见的未来，量子时序预测算法将在金融市场中的股票价格和外汇汇率预测、能源领域的电力负荷预测、气象和环境领域的天气和空气质量预测、交通运输领域的交通流量预测以及零售业的销售和市场需求预测方面产生重大的影响。这些应用通过分析历史数据，帮助各行业提高决策的准确性和效率，展现了量子时序预测算法的强大潜力和广阔前景。

量子人工智能时代加速到来

人工智能正在革命性的改变人类的生产与生活方式。量子计算作为一种新型计算范式，理论上具有超越经典计算的速度优势，能够在有限时间内完成经典计算无法完成的计算任务。近些年，随着量子计算算法与硬件的持续突破，量子人工智能已经逐渐成为研究热点，并被认为有望彻底改变人工智能算力不足的现状。

2022年4月，「图灵量子」将量子计算和人工智能技术相结合，在金融科技领域推出量子计算应用模块产品和商用服务系列-「图灵金科」；2022年9月，图灵量子在世界人工智能大会举办量子人工智能论坛，聚焦量子AI深度融合；2023年1月，「图灵量子」与上海交通大学无锡光子芯片研究院共同建设国内首个量子人工智能计算中心；2023年6月，「图灵量子」与上海交通大学共建量子人工智能联合实验室；2024年4月，「图灵量子」发布全系列教育和应用生态产品，包含多款量子人工智能融合产品；2024年10月，图灵量子正式发布量子AI生物医药平台。经过数年积累与打磨，目前围绕量子人工智能融合，「图灵量子」已经形成硬件，软件，算法一体的底层架构，围绕不同行业特性，形成多样化量子AI产品体系，搭建完整的行业解决方案。

图灵量子量子人工智能全景生态

随着从底层技术到应用场景地不断突破，我们相信，量子人工智能时代正在加速到来。「图灵量子」希望与合作伙伴一同，用量子AI赋能新质生产力发展！

关于「图灵量子」

「图灵量子」是全球领先的专注于光量子计算的公司，始终致力用光子芯片和量子计算驱动算力变革，打造了芯片、计算机、算法平台等软硬一体、全栈自主可控的产品体系，参与建设国内首个光子芯片中试线、国内首个量子人工智能计算中心。未来，「图灵量子」将继续秉持开放合作、互利共赢的理念，与更多产业链上下游公司展开全方位深层次多元化合作拓展光量子计算在人工智能、金融科技、生物医药、智慧交通等行业的落地场景，全力推动芯、光、智、算的融合应用。