公司技术发布 - 微美全息公司 (NASDAQ: HOLO) 于2026年3月31日宣布，其独立研发并推出了基于FPGA的量子计算系统硬件抽象技术平台 [1] - 该平台采用一种资源高效的量子电路抽象方法，能够在FPGA上模拟量子比特的存储、测量和相移操作，并以非可编程方式构建基本量子态逻辑单元 [1] 技术核心架构 - 研发团队提出了一种资源高效的量子电路硬件抽象架构，其核心目标并非完全模拟大规模量子系统，而是从量子计算的三个核心特征（状态存储、相移控制和概率测量）出发，将其转化为可在FPGA布局中直接实现的硬件模块 [2] - 该架构旨在构建一个轻量级、稳定且可扩展的硬件抽象层，为未来的量子算法硬件加速、量子控制系统和量子嵌入式设备提供基础结构 [2] 量子比特存储方案 - 团队将单个量子比特的状态表示从纯数学描述转化为适合FPGA存储和逻辑运算的向量化结构 [3] - 为避免直接存储复数导致的高资源消耗，团队选择了定点、归一化的向量存储方案，将复振幅映射到资源占用最小的查找表组和寄存器组中，从而显著降低FPGA资源使用，并确保在低资源环境下稳定存储量子比特 [3] 量子门操作实现 - 在量子态演化方面，公司未采用全矩阵乘法来实现量子门操作，而是将常见的量子门（包括泡利-X门、哈达玛门、Rz相移门等）分解为FPGA可以组合逻辑单元形式直接执行的逻辑操作 [4] - 这种分解方法使得模拟单量子比特和小规模多量子比特操作成为可能，同时避免了过高的计算资源开销，更好地满足嵌入式系统的能效要求 [4] 关键技术挑战与解决方案 - 在量子系统模拟中，基于相移的量子门是关键组件，将相移逻辑映射到FPGA是一个极具挑战性的工程问题 [5] - 研发团队采用了基于查找表的相位旋转累积方法，将相移操作抽象为实部和虚部的旋转变换，并将旋转所需的正弦和余弦值预量化存储在FPGA的ROM或BRAM中 [6] - 为进一步降低资源消耗，算法工程师采用了CORDIC方法，通过一系列移位和加法来模拟旋转，使电路能在更小面积内计算相位变化，该方案不仅实现了硬件级相移操作，还赋予了整个量子门操作更高的实时性和可控性 [6] 系统架构灵活性 - 在设计过程中，公司特别强调了抽象层架构的灵活性，系统允许在资源消耗和模拟精度之间进行动态权衡 [7] - 例如，可以调整定点量化精度以满足不同量子门操作的误差要求；可根据任务需求扩展相位存储表；测量模块的随机性可由不同的种子和随机源提供，以适应各种应用场景 [7] 技术意义与公司背景 - 此次发布的基于FPGA的量子计算系统硬件抽象技术，首次以低功耗、高稳定性的硬件逻辑方式实现了量子态存储、相位调节和概率测量等关键功能，为整个量子技术生态系统带来了新的工程可能性 [8] - 该技术有望促进量子计算与传统电子工程的融合发展，并加速量子信息技术的产业化进程 [9] - 微美全息公司致力于全息技术的研发与应用，其技术服务和产品包括基于全息技术的激光雷达解决方案、全息数字孪生技术等，公司的目标是成为全球领先的量子全息和量子计算技术公司 [10] 相关财务与业务动态 - 微美全息公司在2025财年报告了总营收同比增长39.1% [13] - 公司此前在面向序列学习的实用可部署量子循环神经网络技术方面取得了突破 [14]