MG线上电子:打破“量子霸权”神话，中国团队获超算界诺奖“戈登贝尔奖”

澎湃新闻从清华大学获悉，美国时间11月18日下午，超级计算应用领域国际最高奖项——2021年度“戈登贝尔奖”的谜底在密苏里州圣路易斯举行的全球超级计算大会（SC21）上揭晓，中国超算应用团队凭借Closing the Quantum Supremacy Gap：Achieving Read-Time Simulation of a Random Quantum Circuit Using a New Sunway Supercomputer（简称SWQSIM，“超大规模量子随机电路实时模拟”）成果获此殊荣。

  “戈登贝尔奖”设立于1987年，是国际上高性能计算应用领域的最高学术奖项，被称为“超算领域的诺贝尔奖”。在2016年之前，美国、日本曾垄断该奖项长达近30年。
  “量子霸权”是一个术语，表示量子计算设备在某些应用场景中，可以表现出传统计算机无法企及的性能优势。比如谷歌公司2019年所研发的悬铃木系统，在200秒内完成的百万量子采样（保真度0.2%），美国最快的顶点超级计算机需要一万年才能模拟完成。中国超算团队的这项最新研究，实现了近实时的量子模拟，证明了谷歌公司2019年演示的随机量子线路采样任务并不能真正实现“量子霸权”。

  研究团队基于新一代神威超级计算机，研发了量子计算模拟器SWQSIM，提出近似最优的张量网络并行切分和收缩方法及混合精度算法，可高效扩展至数千万核并行规模，并提供每秒4.4百亿亿次的持续计算性能，是超算领域全世界目前已知的最高混合精度浮点计算性能。与“悬铃木”200秒完成0.2%保真度的百万采样任务相比较，SWQSIM可在304秒以内得到百万更高保真度的关联样本，在一星期内得到同样数量的无关联样本，还可以在60小时内完成比“悬铃木”更加复杂的1000多倍的量子电路模拟，实现100~400比特量子电路算法的单振幅和多振幅模拟，为未来量子计算的发展提供了坚实的模拟支撑。