入局量子計算，TikTok變身TiQToQ？

光子盒研究院出品

最近，光子盒發現了一個有趣的現象，由中國公司字節跳動運營的短視頻平臺TikTok開始招聘量子研究實習生了。也許在很多人眼裡，TikTok只是一個大衆化的娛樂工具，沒想到也要開始玩量子了？

根據TikTok在領英上發佈的招聘廣告，該公司將在2023年暑期提供爲期12周的量子研究實習生職位[1]。截至光子盒發稿，TikTok已經在官網和領英主頁刪除這一招聘信息，不知是何用意。

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Tiktok招聘2023量子研究實習生

招聘廣告顯示，TikTok的一個工程團隊爲期12周的實習計劃於2023年5月或6月在其位於加州山景城的辦公室開始。簡歷符合要求的候選人將被邀請通過技術評估和遠程面試工具HackerRank參與TikTok的技術在線評估。

著名求職平臺領英上Tiktok的招聘公告

在招聘廣告中，TikTok表示，公司正在使用量子計算和基於機器學習的學習方法對電子結構和其他量子化學主題進行研究：TikTok希望在包括化學、材料在內的領域取得突破，並暗示它通過開發“經典方法難以處理的應用程序”來瞄準量子計算優越性。

候選人目前應攻讀計算機科學或相關STEM、定量領域的博士學位：他們應該具有至少一種系統編程語言的經驗，例如C++、Java或Rust[2]。

招聘廣告沒有詳細說明該職位對於量子相關知識的要求，但表示候選人將需要具備設計和開發內核雲原生分佈式分析數據庫系統的模塊或核心功能。該職位還涉及對數據庫和數據管理領域的“尖端技術發展”進行研究，確定潛在的未來方向並解決大規模、高性能雲基礎設施上的“獨特而複雜的問題”。

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母公司字節跳動已先行佈局

最近有傳言稱字節跳動已經失去了TikTok的控制權，對此，字節跳動表示，TikTok Global目前是字節跳動持股100%的子公司，在完成Pre-IPO融資後，TikTok Global將成爲字節跳動持股80%的控股子公司。

就字節跳動而言，早在2021年4月，就有消息爆料字節跳動正佈局量子計算；其官網顯示社會招聘和校園招聘均在招收量子計算方向研究員以及量子計算方向實習生。然而，除了這些低調的招聘信息之外，業界沒有任何關於字節跳動在量子領域的相關研究和大力佈局等官方新聞。

2022年7月11日，字節跳動作爲第一參與機構，設計了一個量子與經典混合算法，可高效模擬計算小分子特性，發佈於《化學科學》期刊上[3]。相關合著者有字節跳動AI Lab實驗室呂定順博士、清華大學量子化學專家帥志剛教授，以及中科院計算技術研究所研究員孫曉明等。

傳統的變分量子本徵求解(VQE)等量子算法，在模擬小分子（如LiH和高達12個量子比特的氫鏈）方面極具優勢；然而，由於量子硬件的尺寸和保真度的限制，對大型現實分子的準確模擬仍然是一個挑戰。實驗中，科學團隊將自適應能量排序策略和經典計算方法——密度矩陣嵌入理論相結合，分別降低了電路深度和問題規模：提出了一種規避限制的方法，並可以對量子系統進行多尺度描述，以實現實際分子的實際量子模擬。這意味着解決近期量子設備上的工業化學問題的可能性。

實驗採用能量排序（ES）策略僅選擇原始算子池中的主要激發，並在VQE程序中構建緊湊的量子電路，新的算法稱爲DMET-ESVQE。上圖是DMET–ESVQE方法的工作流程。化學系統首先分解成碎片。然後通過ESVQE求解密度矩陣嵌入理論（DMET）迭代中的有效嵌入哈密頓量H。ESVQE模塊利用藍色框中的量子設備來準備量子態並測量物理可觀察量，DMET迭代和ESVQE參數優化都是在經典計算機上進行的，用綠色框表示。

DMET-ESVQE算法能夠將量子比特的數量減少大約一個數量級，並將激發參數的數量減少了幾個數量級，從而有效降低對量子設備的資源需求。

DMET和ESVQE減少的量子比特數和激發參數。cVQE代表沒有能量排序(ES)策略的傳統VQE。

除了這篇在量子化學模擬算法的貢獻、並證明其可以有效擴展最先進的NISQ量子計算機的模擬規模外，2022年8月，在光子盒聯合創始人樑煜主持的CCF量子計算大會“量子計算應用”專題論壇上，呂定順博士介紹了量子計算在金融、生物製藥、化學模擬等方面的應用及其面臨的挑戰。

對於TikTok在量子計算領域的“試探”，牛津儀器納米科學董事總經理Stuart Woods說：“我確信TikTok只是在評估量子算法是否顯示出比經典解決方案更好或不同的見解。如果他們不這樣做，他們就會錯失商機。”

[1]https://www.linkedin.com/jobs/view/research-intern-quantum-research-summer-2023-phd-at-tiktok-3304406213

[2]https://thequantuminsider.com/2022/10/19/tiq-toq-tiktok-advertising-for-quantum-research-intern/

[3]https://arxiv.org/pdf/2109.08062.pdf