2021年度“戈登·貝爾”獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)名單在全球超級(jí)計(jì)算大會(huì)(SC21)上揭曉，中國(guó)超算應(yīng)用團(tuán)隊(duì)?wèi){借“超大規(guī)模量子隨機(jī)電路實(shí)時(shí)模擬”成果獲此殊榮。
“戈登·貝爾獎(jiǎng)”是國(guó)際高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。研究團(tuán)隊(duì)基于新一代“神威”超級(jí)計(jì)算機(jī)，研發(fā)了量子計(jì)算模擬器SWQSIM，提出近似最優(yōu)的張量網(wǎng)絡(luò)并行切分和收縮方法及混合精度算法，可高效擴(kuò)展至數(shù)千萬(wàn)核并行規(guī)模，并提供每秒4.4百億億次的持續(xù)計(jì)算性能，是超算領(lǐng)域全世界目前已知的最高混合精度浮點(diǎn)計(jì)算性能。
據(jù)悉，此次的研究成果，與“懸鈴木”200秒完成0.2%保真度的百萬(wàn)采樣任務(wù)相比較，“頂點(diǎn)”需要一萬(wàn)年完成同等復(fù)雜度的模擬，SWQSIM則可在304秒以內(nèi)得到百萬(wàn)更高保真度的關(guān)聯(lián)樣本，在一星期內(nèi)得到同樣數(shù)量的無(wú)關(guān)聯(lián)樣本，打破其所宣稱的“量子霸權(quán)”。
此外，該軟件還可在60小時(shí)內(nèi)完成比“懸鈴木”更加復(fù)雜的1000多倍的量子電路模擬，實(shí)現(xiàn)100-400比特量子電路算法的單振幅和多振幅模擬，為未來(lái)量子計(jì)算的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的模擬支撐。
“目前的復(fù)雜量子電路，保真度還比較低。以谷歌的‘懸鈴木’系統(tǒng)為例，一百萬(wàn)個(gè)樣本中，僅能保證兩千個(gè)左右的有效樣本。像SWQSIM這樣，具備近實(shí)時(shí)的模擬能力的量子電路模擬器，可以為量子計(jì)算機(jī)未來(lái)的發(fā)展提供強(qiáng)大助力?！痹摴ぷ鞯墓餐ㄐ抛髡撸迦A大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系教授、國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心副主任付昊桓表示。
據(jù)介紹，本次獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)由來(lái)自之江實(shí)驗(yàn)室、清華大學(xué)、國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心、上海量子科學(xué)研究中心等機(jī)構(gòu)的14名成員組成。清華大學(xué)超算團(tuán)隊(duì)作為核心成員之一，系第三次獲得該獎(jiǎng)。
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