為量子計算模擬器“加速”!深圳超算將打造量子計算創新平臺

10月23日,谷歌的“量子霸權”論文在英國《自然》雜誌發表,稱成功演示了“量子霸權”,讓量子系統花費約200秒完成傳統超級計算機要1萬年才能完成的任務。

11月1日,在國家超級計算深圳中心,我國量子計算機領域主力科學家舉辦“高性能計算與量子模擬研討會”表示,谷歌這一成果是突破,是量子計算機的一次秀肌肉,但目前量子計算機主要處於實驗室階段。利用量子模擬器研究量子計算不僅能方便科研工作者研究,保證未來可實際應用的量子計算機面世時我國量子計算研究的高水平,也能更好地向社會大眾科普量子計算相關知識。

鵬城實驗室量子計算研究中心副研究員鄭盛根介紹,“量子霸權”長期以來被用於描述量子計算機發展的關鍵節點,指量子計算機能解決傳統計算機無法解決的複雜難題,也就是展現量子優越性。而這是量子計算機距離實際運用的關鍵一步。其中,一個常被當作量子霸權的重要指標是量子比特(Qubit)數量,有學者認為,大概50個量子比特左右,量子計算機就能達到“量子霸權”。

“在傳統電子計算機上模擬通用量子計算機是一個非常具有挑戰性的前沿研究。”武漢大學物理科學與技術學院教授袁聲軍在題為量子模擬器與高性能計算”的報告中分析了量子計算模擬器在高性能計算機集群上運行的難點。他指出,量子計算調控的基本單元是量子比特,在計算機模擬中,每增加一個量子比特就需要將計算機的內存增加一倍,例如模擬一個擁有45個量子比特的量子計算機,需要至少500 TB的內存。

中山大學數據科學與計算機學院教授李綠周博士在題為“量子模擬器概況”的報告中指出,樂觀估計,十年內我們就會擁有數十個可用的高質量量子比特,屆時,將對量子軟件有巨大需求。一方面,我們要基於現有平臺,建設量子模擬器,方便科研人員使用,同時為大眾提供科普教育,使得通用量子計算機問世時,學者和大眾都能更好地使用它;另一方面,為了量子設備與傳統計算機的互聯、編程、交互,從現在開始要設計接入方法。在報告中,李綠周介紹了鵬城實驗室在“量子算法與軟件雲平臺”的研究項目中有關量子模擬器的研究規劃情況。

國家超算深圳中心主任馮聖中研究員表示,我國超級計算的發展正進入“黃金時代”。器件、系統、應用、生態等各方面發展迅速。量子計算機領域科學家聚此研討為促進高性能計算與量子模擬領域學者的交流合作提供了平臺,深圳超算中心將打造量子計算創新平臺,為量子計算模擬器“加速”,支撐量子計算技術創新。

【記者】杜豔

【通訊員】李旖露

【作者】 杜豔

【來源】 南方報業傳媒集團南方+客戶端


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