?阿里“太章”模擬器面世，終結(jié)谷歌“量子霸權(quán)”

谷歌依靠72比特量子計(jì)算機(jī)問(wèn)鼎量子霸權(quán)的計(jì)劃或被打翻。

5月8日，快科技從阿里巴巴獲悉，達(dá)摩院量子實(shí)驗(yàn)室近日研發(fā)出當(dāng)前世界最強(qiáng)的量子電路模擬器“太章”，率先成功模擬了81比特40層作為基準(zhǔn)的谷歌隨機(jī)量子電路。此前，達(dá)到這個(gè)層數(shù)的模擬只能處理49比特。

阿里巴巴“太章”模擬器與目前主要模擬器模擬谷歌隨機(jī)電路的結(jié)果比較

作為顛覆性技術(shù)，量子計(jì)算一直是科學(xué)研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。但量子計(jì)算的實(shí)現(xiàn)十分困難，目前世界公開(kāi)技術(shù)參數(shù)的量子計(jì)算機(jī)只有20幾個(gè)比特。量子電路模擬器的存在，意義在于幫助理解、設(shè)計(jì)量子計(jì)算機(jī)硬件，探索量子算法和應(yīng)用。

“太章”首次使得驗(yàn)證及測(cè)試50-200量子比特的“中等規(guī)模”量子算法成為可能, 從而為輔助設(shè)計(jì)中等規(guī)模量子算法、量子軟件乃至量子計(jì)算機(jī)提供了一個(gè)有力的工具。

2018年3月，谷歌發(fā)布了研制全球首個(gè)高質(zhì)量72比特量子計(jì)算機(jī)的計(jì)劃，且于此前提出一套實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”的隨機(jī)量子電路方案。“太章”的結(jié)果打破了谷歌要在這套方案上實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)的原計(jì)劃。

“太章”模擬的隨機(jī)量子電路規(guī)模（黑線）與谷歌量子硬件可以實(shí)現(xiàn)的規(guī)模(紅線) 比較（基于谷歌在[Characterizing quantum supremacy in near-term devices]中對(duì)7x7的估計(jì)）

“太章”的另一大亮點(diǎn)是通信開(kāi)銷極小，從而可以基于阿里巴巴集團(tuán)計(jì)算平臺(tái)在線集群的超強(qiáng)算力，完成目前世上最強(qiáng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)都無(wú)法完成的模擬。在64（8x8）比特40層的模擬中，“太章”只需2分鐘即可完成，且只動(dòng)用阿里巴巴計(jì)算平臺(tái)在線集群14%的計(jì)算資源。

阿里巴巴達(dá)摩院量子實(shí)驗(yàn)室由美國(guó)密西根大學(xué)終身教授、世界著名量子科學(xué)家施堯耘牽頭組建。

今年初，兩次理論計(jì)算機(jī)最高獎(jiǎng)哥德?tīng)柂?jiǎng)得主、匈牙利裔美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家馬里奧·塞格德（Mario Szegedy）加盟。目前，實(shí)驗(yàn)室正處于人才引進(jìn)的高速增長(zhǎng)時(shí)期。