神威量子模擬器獲“戈登·貝爾獎”
發(fā)布時間：2021-11-23 11:04
北京時間2021年11月19日凌晨，2021年度ACM“戈登·貝爾獎”正式揭曉。之江實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合清華大學(xué)、國家超級計算無錫中心、上海量子科學(xué)研究中心等單位研發(fā)的神威量子模擬器獲此獎項(xiàng)。
隨著谷歌“懸鈴木”、中科大“九章”等一系列集成50~70余量子比特計算系統(tǒng)的成功研發(fā)，量子計算機(jī)在隨機(jī)電路采樣、玻色采樣等特定問題上，相對日本“富岳”、美國“頂點(diǎn)”等排名世界前列的超級計算機(jī)呈現(xiàn)出上百萬倍的性能優(yōu)勢。量子計算，既對傳統(tǒng)超算提出了性能上的新挑戰(zhàn)，也提供了算法和思想上的新借鑒；而傳統(tǒng)超算的模擬能力，也為目前高噪聲量子芯片的研發(fā)提供了可靠的驗(yàn)證，呈現(xiàn)出兩者相輔相成、共同發(fā)展的良好態(tài)勢。
之江實(shí)驗(yàn)室智能超算研究中心劉鑫研究員團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合清華大學(xué)、國家超級計算無錫中心、上海量子科學(xué)研究中心等單位，基于新一代神威超級計算機(jī)，研發(fā)量子計算模擬器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)千萬核并行規(guī)模，并提供每秒4.4百億億次的持續(xù)計算性能，是超算領(lǐng)域全世界目前已知的最高混合精度浮點(diǎn)計算性能。與“懸鈴木”200秒完成百萬0.2%保真度采樣任務(wù)相比較，“頂點(diǎn)”需要一萬年完成同等復(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)量的無關(guān)聯(lián)樣本，打破其所宣稱的量子霸權(quán)；該軟件還可在60小時內(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，為未來量子計算的發(fā)展提供了堅實(shí)的模擬支撐。該項(xiàng)目成果（Closing the Quantum Supremacy Gap:Achieving Read-Time Simulation of a Random Quantum Circuit Using a New Sunway Supercomputer）獲得2021年度ACM“戈登·貝爾獎”。
（文章來源：之江實(shí)驗(yàn)室）