2021年11月18日下午于美國密蘇里州圣路易斯舉行的全球超級計算大會（SC21）上，國際計算機協(xié)會（ACM）將2021年度“戈登貝爾獎”授予中國超算應(yīng)用團隊。這支由之江實驗室、國家超算無錫中心等單位研究人員組成的聯(lián)合科研團隊，基于新一代神威超級計算機的應(yīng)用“超大規(guī)模量子隨機電路實時模擬”（SWQSIM）獲此殊榮。

   在這項工作中，研究人員引入了一個系統(tǒng)的設(shè)計過程，涵蓋了模擬所需的算法、并行化和系統(tǒng)架構(gòu)。使用新一代神威超級計算機，研究團隊有效模擬了一個深度為10x10（1+40+1）隨機量子電路。

   與谷歌量子計算機“懸鈴木”200秒完成0.2%保真度的百萬采樣任務(wù)相比較，“頂點”需要一萬年完成同等復(fù)雜度的模擬，SWQSIM應(yīng)用則可在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，一舉打破其所宣稱的“量子霸權(quán)”。

   SWQSIM應(yīng)用還可在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)展提供了堅實的模擬支撐。

   設(shè)立于1987年的“戈登貝爾獎”是國際上高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域的最高學(xué)術(shù)獎項，主要頒發(fā)給高性能應(yīng)用領(lǐng)域最杰出成就，被稱為“超算領(lǐng)域的諾貝爾獎”。在2016年之前，美國、日本曾壟斷該獎項長達近30年。

   據(jù)了解，ACM旨在跟蹤并行計算隨時間的進展，特別強調(diào)將高性能計算應(yīng)用于科學(xué)、工程和大規(guī)模數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的創(chuàng)新獎勵。2021年的“戈登貝爾獎”決賽有6個項目，涉及量子計算、分子動力學(xué)、光譜學(xué)及核聚變等多個領(lǐng)域。

   值得一提的是，該獲獎團隊由來自之江實驗室、國家超級計算無錫中心、清華大學(xué)、上海量子科學(xué)研究中心等單位的14位研究人員組成。其中，國家超級計算無錫中心副主任付昊桓已是第三次摘得“戈登貝爾獎”，他曾于2016年和2017年蟬聯(lián)這一超算領(lǐng)域最高獎項。■