神威量子模拟器获“戈登·贝尔奖”

中国青年报客户端杭州11月19日电（中青报·中青网记者 蒋雨彤 通讯员 陈航）北京时间2021年11月19日凌晨，2021年度ACM“戈登·贝尔奖”正式揭晓。之江实验室联合清华大学、国家超级计算无锡中心、上海量子科学研究中心等单位研发的神威量子模拟器获此奖项。

戈登·贝尔奖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”。

随着谷歌“悬铃木”、中科大“九章”等一系列集成50~70余量子比特计算系统的成功研发，量子计算机在随机电路采样、玻色采样等特定问题上，相对日本“富岳”、美国“顶点”等排名世界前列的超级计算机呈现出上百万倍的性能优势。量子计算，既对传统超算提出了性能上的新挑战，也提供了算法和思想上的新借鉴；而传统超算的模拟能力，也为目前高噪声量子芯片的研发提供了可靠的验证，呈现出两者相辅相成、共同发展的良好态势。

之江实验室智能超算研究中心刘鑫研究员团队，联合清华大学、国家超级计算无锡中心、上海量子科学研究中心等单位，基于新一代神威超级计算机，研发量子计算模拟器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秒完成百万0.2%保真度采样任务相比较，“顶点”需要一万年完成同等复杂度的模拟，SWQSIM则可在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，打破其所宣称的量子霸权；该软件还可在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。该项目成果（Closing the Quantum Supremacy Gap:Achieving Read-Time Simulation of a Random Quantum Circuit Using a New Sunway Supercomputer）获得2021年度ACM“戈登·贝尔奖”。

图片由之江实验室提供