项目简介
易思旋磁（eSpin）,是技术全球领先的可控概率比特磁计算技术应用公司，专注于高性能自旋磁电薄膜材料的规模制造和可控概率比特磁计算器件的设计、开发和应用。公司创始人钱小龙博士，2016年毕业于上海大学物理系，在磁性器件与自旋电子领域拥有近10年的产业运营经验。联合创始人兼首席技术专家张金仓教授是国内自旋电子领域的资深专家。核心团队成员以上海大学为依托，将基础物理研究、材料基因工程、集成电路设计、类脑计算技术等深度融合，经过数十余年的迭代和潜心研究，在可控概率比特磁计算技术领域取得了诸多原创性成果。目前已完成可控自旋磁电薄膜材料的研制，可实现5-10层纳米级磁性薄膜的均匀化制备，并研制出国内首个基于磁性隧道结的概率计算原型器件eSpin 2000。
易思旋磁（eSpin）公司团队成员80%以上具有博士学位，以高层次人才、专业领域专家和学术泰斗为主，拥有充足的科研技术储备、丰富的产业链资源积累，团队成员来自上海大学、上海电力大学等高校，着力于科研成果转化，实现创新驱动产业升级。主要创始人在磁性材料及磁性器件领域拥有丰富的研发及产业化经验，涵盖了研发设计、生产制造、运营销售的全过程。公司的主要产品与服务包括磁性自旋电子学异质结薄膜材料、基于磁隧道结的计算芯片、自旋电子薄膜器件、高性能算力加速服务等。
领军人物
- 张金仓（教授、博导） -
易思旋磁（上海）科技有限公司联合创始人
上海大学材料基因组研究院教授，博导
张金仓教授是自旋电子与磁性材料领域的资深专家。张金仓教授2000年加入上海大学，历任上海大学理学院副院长、上海大学强磁场中心副主任、上海大学纳米中心副主任、中瑞微系统集成联合研究中心中方主任、上海大学材料基因组研究院创院常务副院长、上海大学-之江实验室智能计算材料联合研究中心主任等职务。曾获得上海市自然科学二等奖两项,国家教委科技进步二等奖一项,上海市宝钢优秀教师、王宽城育才奖和银欣优秀教师奖等。历任美国材料学会MRS会员、美国科学促进会AAAS特邀国际会员、国家自然科学奖会评专家、上海市学科评议组成员、上海市政协第十、十一和十二届委员、中国材料学会超导材料技术专业委员会常委、中国物理学会低温物理专业委员会委员、中国物理学会同步辐射专业委员会委员、中国核学会正电子物理专业委员会委员、九三学社市委委员、九三学社上海大学委员会主委、中国测试标准材料基因组委员会委员、智能计算标准委员会成员等等学术兼职。
- 钱小龙（博士、高级工程师） -
易思旋磁（上海）科技有限公司创始人
中国科学技术大学兼职硕士生导师
钱小龙于2011年进入上海大学物理系学习，博士期间的导师为张金仓教授，2016年获得凝聚态物理博士学位，2021年在中科院合肥强磁场科学中心完成了博士后研究工作。其博士期间的主要研究方向集中在自旋电子调控与自旋电子计算领域。钱小龙博士是磁产业领域的资深技术专家，作为原中电博微新磁科技联合创始人、聚磁科技创始人、深圳友博资本产业合伙人，拥有磁性电子元器件领域近10年产业技术研发、投资、管理经验。
中国古代很早就有针对磁性的研究记录。《管子·地数》篇中曾记载“上有慈石者，其下有铜金。”《吕氏春秋》九卷精通篇也有“慈招铁，或引之也。”沈括在《梦溪笔谈》里描述了他对磁偏角的探究，中国古代人民利用磁的相关技术，先后制成了司南、指南鱼、指南针，在航海等领域获得广泛应用。
现代科学研究已经知道，物质的磁性来自构成物质的原子，原子的磁性又主要来自原子中的电子。原子中电子的磁性有两个来源。一个是电子本身具有自旋，因而能产生自旋磁性，称为自旋磁矩；另一个来源是原子中电子绕原子核作轨道运动时也能产生轨道磁性，称为轨道磁矩。
电子自旋的发现历程十分坎坷。1924年，在碱金属元素的发射光谱研究课题中，沃尔夫冈·泡利首先引入“双值量子自由度”(two-valued quantum degree of freedom)概念，认为与最外壳层的电子有关。1927年，泡利形式化了自旋理论，运用了埃尔文·薛定谔和沃纳·海森堡发现的现代量子力学理论，开拓性地使用泡利矩阵作为一个自旋算子的群表述，并且引入了一个二元旋量波函数。1940年，泡利证明了“自旋统计定理”，它表述了费米子具有半整数自旋，玻色子具有整数自旋。泡利因在不相容原理引入电子自旋量子数的研究发现，获得了1945年诺贝尔物理奖。
20世纪以来，人类利用电子的电荷属性，发展了以半导体为基础的微电子学，奠定了第三次产业革命的基础。而随着自旋电子学的进一步发展与研究，科学家与产业界利用电子的自旋作为信息载体，通过调控与操纵自旋，实现数据存储、逻辑运算、量子计算等。自旋调控将成为第四次产业革命的核心技术之一。
基于自旋(spin)的全新计算范式SPBIT
概率计算作为一种新型的计算架构，利用概率位（p-bits）来进行计算（替代传统二进制位）。在概率计算中，磁性薄膜单元可以被设计为一个p-bit，由于磁性薄膜材料中自旋翻转的不稳定性，可以呈现为0到1之间的一个概率值。通过控制输入自旋电流的大小和持续时间，可以调节自由层磁化方向翻转的概率，从而控制p-bit处于低阻状态或高阻状态的概率。概率计算开启了自旋电子应用的新时代，利用概率的“上帝之手”，引领智能算力的新革命。基于集成电路开发出具有概率比特的磁计算系统，通过对概率的数值运算进行问题求解，在解决非线性规划、组合优化、多体系统问题方面具有极大的性能优势，是全新的可控自旋比特存算一体计算方案，且能在常温条件下运行，因此更加接近实用，是极具潜力的适宜大规模商用的“高性价比磁性量子比特路线”。
自旋的随机翻转在MRAM及磁传感领域是一种不良特性，但是在概率计算领域，却能发挥巨大应用价值。如何更加精确地调控这一微观自旋的随机特性，易思旋磁（eSpin）团队围绕自旋电子学核心原理与概率计算器件设计，开展了大量开创性的研究工作。包括大面积磁性薄膜制备与自旋调控技术、磁性量子计算器件设计与伊辛退火算法实现、基于自旋隧道结磁电薄膜的概率计算芯片封装工艺等关键技术。其中核心原型器件在解决诸如旅行商问题(Traveling Salesman Problem)、最大割问题（Max-Cut Problem）等NP问题（Non-deterministic Polynomial complete problem）时，展现出巨大的性能优势。
旅行商问题是一个经典的组合优化问题。经典的旅行商问题可以描述为，一个商品推销员要去若干个城市推销商品，该推销员从一个城市出发，需要经过所有城市后，回到出发地，应如何选择行进路线，以使总的行程最短。最大割问题在计算机科学和组合优化领域中有着广泛的应用。在量子计算领域，最大割问题是一个非常重要的基准，因为它是量子计算机中最具代表性的NP难问题之一，也是许多量子算法的基础。最大割问题在实际应用中有着广泛的应用，如社交网络分析、电路设计、图像分割等领域。通过研究新的算法解决最大割问题，可以为这些领域提供更高效的解决方案。
2023年，全球量子产业规模达到47亿美元，预计2023至2028年市场规模的年平均增长率（CAGR）将达到44.8%。在2028年至2035年，市场规模将继续迅速扩大，受益于通用量子计算机的技术进步和专用量子计算机在特定领域的广泛应用，到2035年，总市场规模有望达到8117亿美元。易思旋磁（eSpin）首创的基于磁性的量子启发式概率计算，可作为未来超大算力专用计算方案，与当前主流CPU、GPU进行算力组合（量子经典混合计算），发挥其在通信、电子、工业、医药等领域的巨大算力与成本优势。
自旋电子学自发现以来就一直是基础物理学的重点研究领域。2007年，诺贝尔物理奖颁发给了巨磁电阻效应（GMR）的发现者法国科学家Albert Fert和德国科学家Peter Grünberg。瑞典皇家科学院表示，2007年诺贝尔物理学奖奖励的是从电脑硬盘读取数据的技术根源，1988年发现的巨磁电阻效应，大大提高了器件性能，使我们的计算机硬盘体积越来越小，而容量越来越大。
今年的诺贝尔物理学奖颁给了John J. Hopfield 和Geoffrey E. Hinton，以表彰他们“通过人工神经网络实现机器学习的基础性发现和发明”。这是复杂系统、统计物理中的经典模型“伊辛模型”（Ising Model）引发的又一次诺奖。Hopfield本人坦言，人工神经网络的灵感发源于电子的自旋伊辛模型，受益于他早年对磁性材料的研究和学习。而基于“伊辛模型”设计的概率计算技术，也正在引起学术界及产业界的高度关注。
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