阿里巴巴研制出世界最強(qiáng)的量子電路模擬器

5月8日消息，阿里巴巴表示達(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。下面就隨模擬電子小編一起來了解一下相關(guān)內(nèi)容吧。

圖1：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)?！绷孔铀惴ǔ蔀榭赡?， 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。阿里巴巴表示?！疤隆钡慕Y(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。

圖2：“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)哥德爾獎(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。